JP7255182B2 - Negative type photosensitive resin composition, cured film, organic EL display and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、並びに有機ELディスプレイ及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a negative photosensitive resin composition, a cured film, an organic EL display, and a method for producing the same.

近年、スマートフォン、タブレットPC、及びテレビなど、薄型ディスプレイを有する表示装置において、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」)ディスプレイを用いた製品が多く開発されている。 2. Description of the Related Art In recent years, many products using organic electroluminescence (hereinafter, “EL”) displays have been developed for display devices having thin displays, such as smartphones, tablet PCs, and televisions.

一般に、有機ELディスプレイは、発光素子の光取り出し側に酸化インジウムスズ(以下、「ITO」)などの透明電極を有し、発光素子の光取り出しでない側にマグネシウムと銀の合金などの金属電極を有する。また、発光素子の画素間を分割するため、透明電極と金属電極との層間に画素分割層という絶縁層が形成される。画素分割層を形成した後、画素領域に相当する、画素分割層が開口して下地である透明電極又は金属電極が露出した領域に、蒸着マスクを介して発光材料を蒸着によって成膜し、発光層が形成される。透明電極及び金属電極は、スパッタによって成膜されるのが一般的であるが、成膜された透明電極又は金属電極が断線するのを防ぐため、画素分割層には低テーパーのパターン形状が要求される。 In general, an organic EL display has a transparent electrode such as indium tin oxide (hereinafter referred to as "ITO") on the light extraction side of the light emitting element, and a metal electrode such as an alloy of magnesium and silver on the non-light extraction side of the light emitting element. have. In addition, an insulating layer called a pixel dividing layer is formed between the transparent electrode and the metal electrode in order to divide the pixels of the light emitting element. After forming the pixel division layer, a luminescent material is deposited by vapor deposition through a vapor deposition mask in the region corresponding to the pixel region where the pixel division layer is opened and the underlying transparent electrode or metal electrode is exposed, thereby emitting light. A layer is formed. Transparent electrodes and metal electrodes are generally formed by sputtering. In order to prevent disconnection of the formed transparent electrode or metal electrode, the pixel division layer is required to have a low taper pattern shape. be done.

また、有機ELディスプレイは、発光素子を制御するための薄膜トランジスタ(以下、「TFT」)を有し、駆動用TFTと、スイッチング用TFTなどが形成される。一般に、これらのTFTは上記の画素分割層の下地である透明電極又は金属電極の、さらに下層に位置する積層構造として形成される。これらのTFTや、TFT同士を接続する金属配線などを形成したTFTアレイによる段差は、その後に形成される透明電極、金属電極、画素分割層及び発光層の成膜における均一性等を悪化させ、有機ELディスプレイの表示特性低下や信頼性低下の要因となる。そのため、TFTアレイを形成した後、TFT平坦化層及び/又はTFT保護層を形成し、TFTアレイによる段差を低減又は平滑化することが一般的である。 Further, the organic EL display has a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") for controlling the light emitting element, and a driving TFT, a switching TFT, and the like are formed. In general, these TFTs are formed as a layered structure positioned further below the transparent electrode or metal electrode underlying the pixel division layer. These TFTs and the steps of the TFT array in which the metal wirings connecting the TFTs are formed degrade the uniformity in the film formation of the transparent electrodes, the metal electrodes, the pixel dividing layer and the light-emitting layer that are subsequently formed. It becomes a factor of deterioration of display characteristics and reliability of the organic EL display. Therefore, after forming the TFT array, it is common to form a TFT flattening layer and/or a TFT protective layer to reduce or smooth the steps caused by the TFT array.

有機ELディスプレイは、陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔と、の再結合によるエネルギーを用いて発光する自発光素子を有する。そのため、電子又は正孔の移動を阻害する物質、及び電子と正孔との再結合を阻害するエネルギー準位を形成する物質などが存在すると、発光素子の発光効率の低下又は発光材料の失活などの影響を及ぼすため、発光素子の寿命低下に繋がる。画素分割層は、発光素子に隣接する位置に形成されるため、画素分割層からの脱ガスやイオン成分の流出は、有機ELディスプレイの寿命低下の一因と成り得る。そのため、画素分割層には高耐熱性が要求される。高耐熱性を有する感光性樹脂組成物としては、高耐熱性のポリイミドとオキシムエステル系光重合開始剤とを用いたネガ型感光性樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献1参照)。 An organic EL display has a self-luminous element that emits light using energy resulting from recombination of electrons injected from a cathode and holes injected from an anode. Therefore, when a substance that inhibits the movement of electrons or holes, a substance that forms an energy level that inhibits recombination of electrons and holes, or the like exists, the emission efficiency of the light-emitting element is reduced or the light-emitting material is deactivated. , etc., leading to shortening of the life of the light-emitting element. Since the pixel division layer is formed at a position adjacent to the light emitting element, outgassing from the pixel division layer and outflow of ion components can be a factor in shortening the life of the organic EL display. Therefore, the pixel division layer is required to have high heat resistance. As a photosensitive resin composition having high heat resistance, a negative photosensitive resin composition using a highly heat-resistant polyimide and an oxime ester photopolymerization initiator is known (see, for example, Patent Document 1). .

また、有機ELディスプレイは自発光素子を有するため、屋外における太陽光などの外光が入射すると、その外光反射によって視認性及びコントラストが低下する。そのため、外光反射を低減する技術が要求される。 Further, since the organic EL display has a self-luminous element, visibility and contrast are lowered due to reflection of external light such as sunlight outdoors. Therefore, a technique for reducing external light reflection is required.

外光を遮断して外光反射を低減する技術としては、アルカリ可溶性ポリイミドと着色剤とを含有する感光性樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献2参照)。すなわち、ポリイミドと顔料などの着色剤とを含有する感光性樹脂組成物を用いて、高耐熱性及び遮光性を有する画素分割層を形成することで、外光反射を低減するという方法である。 A photosensitive resin composition containing an alkali-soluble polyimide and a colorant is known as a technique for blocking external light and reducing external light reflection (see, for example, Patent Document 2). That is, it is a method of reducing external light reflection by forming a pixel division layer having high heat resistance and light shielding properties using a photosensitive resin composition containing polyimide and a colorant such as a pigment.

特開2016-191905号公報JP 2016-191905 A 国際公開第2016/158672号WO2016/158672

有機ELディスプレイの信頼性向上の観点から、発光素子に隣接する画素分割層に高耐熱性が要求されることに加え、TFT平坦化層及びTFT保護層も、画素分割層を介して発光層に近接する位置に形成されるため、同様に、高耐熱性が要求される。しかしながら、感光性樹脂組成物に遮光性を付与させるために顔料などの着色剤を含有させる場合、着色剤の含有量を増加させるに従って、パターン露光時の紫外線等も遮断されるため、露光時の感度が低下してしまう。従って、従来知られていた着色剤を含有する感光性樹脂組成物は、いずれも、有機ELディスプレイの画素分割層、TFT平坦化層、又はTFT保護層を形成する材料として使用するには特性が不十分であった。具体的には、感度、遮光性、又は低テーパー形状のパターン加工性のいずれかが不足していた。 From the viewpoint of improving the reliability of organic EL displays, the pixel division layer adjacent to the light emitting element is required to have high heat resistance. Since they are formed in close proximity, high heat resistance is also required. However, when a coloring agent such as a pigment is added to the photosensitive resin composition to impart light-shielding properties, as the content of the coloring agent is increased, ultraviolet rays and the like are blocked during pattern exposure. Sensitivity decreases. Therefore, all of the conventionally known photosensitive resin compositions containing colorants have properties that are not suitable for use as a material for forming a pixel dividing layer, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer of an organic EL display. was inadequate. Specifically, any one of the sensitivity, the light shielding property, and the low tapered shape pattern processability was insufficient.

例えば、感光性樹脂組成物の遮光性を向上させる場合、パターン露光時に膜深部の硬化が不足するため、現像時に膜深部がサイドエッチングされてしまう。そのため、現像後に逆テーパー形状となってしまい、低テーパー形状のパターン形成を阻害する要因となる。一方、膜深部まで十分に硬化させるには、パターン露光時の露光量を高くしてUV硬化を促進する必要がある。しかしながら、露光量が高くなるとUV硬化時に膜が過剰に架橋し、熱硬化時のリフロー性が低下するため、高テーパー形状のパターンが形成されてしまう。従って、例えば、特許文献2に記載の、アルカリ可溶性ポリイミドと顔料などの着色剤とを含有する感光性樹脂組成物では、感度、遮光性、及び低テーパー形状のパターン形成などの特性を兼ね備えることが困難であるという課題があった。 For example, when the light-shielding property of the photosensitive resin composition is improved, the deep portion of the film is side-etched during development because the hardening of the deep portion of the film is insufficient during pattern exposure. As a result, a reverse tapered shape is formed after development, which is a factor that hinders formation of a low tapered pattern. On the other hand, in order to sufficiently harden the film deeply, it is necessary to increase the exposure dose during pattern exposure to promote UV hardening. However, when the exposure amount is high, the film is excessively crosslinked during UV curing, and the reflow property during thermal curing is lowered, resulting in the formation of a highly tapered pattern. Therefore, for example, in a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble polyimide and a coloring agent such as a pigment, described in Patent Document 2, it is possible to combine characteristics such as sensitivity, light shielding properties, and low tapered pattern formation. There was a problem of difficulty.

さらに、現像後に高テーパー形状のパターンを形成し、熱硬化時のリフローによって低テーパー形状のパターンを形成する場合、熱硬化時にパターン裾もリフローしてしまう。そのため、現像後のパターン開口寸法幅と比較して、熱硬化後のパターン開口寸法幅が小さくなるため、有機ELディスプレイなどの表示装置の画素設計等に誤差が生ずる要因となる。また、熱硬化時のリフローによるパターン開口寸法幅のバラつきが、パネル製造歩留まり低下の要因となる。従って、低テーパー形状のパターン形成と、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化の抑制との両立が困難であるという課題もあった。特性両立には、現像後に低テーパー形状のパターンを形成するとともに、熱硬化時のリフローを抑制し、パターン開口寸法幅の変化を抑える必要がある。 Furthermore, when a highly tapered pattern is formed after development and a low tapered pattern is formed by reflow during heat curing, the bottom of the pattern is also reflowed during heat curing. Therefore, the pattern opening dimension width after heat curing is smaller than the pattern opening dimension width after development, which causes an error in the pixel design of a display device such as an organic EL display. In addition, variations in the width of pattern openings due to reflow during heat curing cause a decrease in panel manufacturing yield. Therefore, there is also the problem that it is difficult to achieve both the formation of a low-tapered pattern and the suppression of changes in the width of pattern openings before and after heat curing. In order to achieve both characteristics, it is necessary to form a pattern with a low taper shape after development, suppress reflow during heat curing, and suppress changes in pattern opening dimension width.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、高感度であり、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができ、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することが可能であって、遮光性に優れた硬化膜を得ることが可能なネガ型感光性樹脂組成物を得ることにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to achieve high sensitivity, to be able to form a low tapered pattern after development, and to suppress changes in pattern opening dimension width before and after heat curing. It is possible to obtain a negative photosensitive resin composition capable of obtaining a cured film excellent in light shielding properties.

また、本発明のさらなる目的は、高感度であり、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができ、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することが可能であって、遮光性に優れた硬化膜、及び有機ELディスプレイを提供することにある。 A further object of the present invention is to have high sensitivity, to be able to form a low tapered pattern after development, to be able to suppress changes in pattern opening dimension width before and after heat curing, and to be light-shielding. To provide an excellent cured film and an organic EL display.

上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るネガ型感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(C1)光重合開始剤、及び(Da)黒色剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物であって、前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選ばれる一種類以上を含む(A1)第1の樹脂を含有し、前記(A1-1)ポリイミド、前記(A1-2)ポリイミド前駆体、前記(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び前記(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選ばれる一種類以上が、フッ素原子を有する構造単位を、全構造単位の10~100mol%で有し、前記(C1)光重合開始剤が、(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤を含有し、前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、(I)、(II)、及び(III)からなる群より選ばれる一種類以上の構造を有する、ネガ型感光性樹脂組成物。
(I)ナフタレンカルボニル構造、トリメチルベンゾイル構造、チオフェンカルボニル構造、及びフランカルボニル構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造
(II)ニトロ基、カルバゾール構造、及び一般式(11)で表される基
(III)ニトロ基、並びに、フルオレン構造、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造、ナフタレン構造、ジフェニルメタン構造、ジフェニルアミン構造、ジフェニルエーテル構造、及びジフェニルスルフィド構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造

Figure 0007255182000001
(一般式(11)において、Xは、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、又は炭素数6~15のアリーレン基を表す。Xが、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、又は炭素数4~10のシクロアルキレン基の場合、R29は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。Xが、炭素数6~15のアリーレン基の場合、R29は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。R30は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。aは、0又は1を表し、bは、0~10の整数を表す。)In order to solve the above-described problems and achieve the above objects, the negative photosensitive resin composition according to one aspect of the present invention comprises (A) an alkali-soluble resin, (C1) a photopolymerization initiator, and (Da) A negative photosensitive resin composition containing a black agent, wherein the (A) alkali-soluble resin is (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) containing one or more types selected from the group consisting of polybenzoxazole precursors (A1) containing a first resin, the (A1-1) polyimide, and the (A1-2) polyimide precursor , the (A1-3) polybenzoxazole, and the (A1-4) polybenzoxazole precursor, one or more types of structural units having a fluorine atom, 10 to 100 mol% of all structural units The (C1) photopolymerization initiator contains (C1-1) an oxime ester photopolymerization initiator, and the (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator comprises (I), ( A negative photosensitive resin composition having one or more structures selected from the group consisting of II) and (III).
(I) one or more structures selected from the group consisting of a naphthalenecarbonyl structure, a trimethylbenzoyl structure, a thiophenecarbonyl structure, and a furancarbonyl structure (II) a nitro group, a carbazole structure, and a group represented by general formula (11) (III) a nitro group and one or more structures selected from the group consisting of a fluorene structure, a dibenzofuran structure, a dibenzothiophene structure, a naphthalene structure, a diphenylmethane structure, a diphenylamine structure, a diphenylether structure, and a diphenylsulfide structure;
Figure 0007255182000001
(In general formula (11), X 7 represents a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms. In the case of a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, R 29 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group, and X 7 represents 6 carbon atoms; -15 arylene group, R 29 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. , a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, a heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group. , hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a represents 0 or 1, b represents 0 to 10 represents an integer.)

本発明の一態様に係る硬化膜は、上記の発明によるネガ型感光性樹脂組成物が硬化されてなる。 A cured film according to one aspect of the present invention is obtained by curing the negative photosensitive resin composition according to the above invention.

本発明の一態様に係る有機ELディスプレイは、上記の発明による硬化膜の膜厚1μm当たりの光学濃度が、0.3~5.0であって、前記硬化膜を、画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、及びゲート絶縁層からなる群より選ばれる一種類以上として備える。 In the organic EL display according to one aspect of the present invention, the optical density per 1 μm of the cured film according to the above invention is 0.3 to 5.0, and the cured film comprises a pixel dividing layer, an electrode insulating layer, and a layer, wiring insulating layer, interlayer insulating layer, TFT flattening layer, electrode flattening layer, wiring flattening layer, TFT protective layer, electrode protective layer, wiring protective layer, and gate insulating layer. Prepare as

本発明の一態様に係る有機ELディスプレイの製造方法は、上記の発明による有機ELディスプレイを製造する有機ELディスプレイの製造方法であって、基板上に、上記の発明によるネガ型感光性樹脂組成物の塗膜を成膜する工程、前記ネガ型感光性樹脂組成物の塗膜にフォトマスクを介して活性化学線を照射する工程、アルカリ溶液を用いて現像し、前記ネガ型感光性樹脂組成物のパターンを形成する工程、及び前記パターンを加熱して、前記ネガ型感光性樹脂組成物の硬化パターンを得る工程、を含む。 A method for manufacturing an organic EL display according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing an organic EL display according to the above invention, wherein the negative photosensitive resin composition according to the above invention is formed on a substrate. The step of forming a coating film, the step of irradiating the coating film of the negative photosensitive resin composition with actinic radiation through a photomask, developing with an alkaline solution, and the negative photosensitive resin composition and heating the pattern to obtain a cured pattern of the negative photosensitive resin composition.

本発明によるネガ型感光性樹脂組成物によれば、高感度であり、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができ、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することができ、遮光性に優れた硬化膜を得ることが可能となる。 According to the negative photosensitive resin composition of the present invention, it has high sensitivity, can form a low tapered pattern after development, and can suppress changes in pattern opening dimension width before and after heat curing. It becomes possible to obtain a cured film having excellent light-shielding properties.

また、本発明による硬化膜、並びに有機ELディスプレイ及びその製造方法によれば、高感度であり、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができ、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することができ、遮光性に優れた硬化膜を得ることができ、この硬化膜を備える有機ELディスプレイを得ることが可能となる。 Further, according to the cured film, the organic EL display and the manufacturing method thereof according to the present invention, it is possible to form a pattern with high sensitivity and a low taper shape after development, and the change in the width of the pattern opening before and after heat curing is suppressed. It is possible to obtain a cured film excellent in light-shielding properties, and to obtain an organic EL display provided with this cured film.

図1は、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いた有機ELディスプレイにおける工程1~工程7の製造プロセスを模式的断面で例示する工程図である。FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating the manufacturing process of steps 1 to 7 in an organic EL display using a cured film of the negative photosensitive resin composition of the present invention. 図2は、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いた液晶ディスプレイにおける工程1~工程13の製造プロセスを模式的断面で例示する工程図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the manufacturing process of steps 1 to 13 in a liquid crystal display using a cured film of the negative photosensitive resin composition of the present invention. 図3は、段差形状を有する硬化パターンの断面の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a cured pattern having a step shape. 図4は、発光特性評価に用いた有機ELディスプレイの基板における工程1~工程4の製造プロセスを平面図で例示する概略図である。FIG. 4 is a schematic plan view illustrating the manufacturing process of steps 1 to 4 for the substrate of the organic EL display used for evaluating the light emission characteristics. 図5は、偏光層を有しない有機ELディスプレイの模式的断面を例示する概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic cross section of an organic EL display that does not have a polarizing layer. 図6は、ハーフトーン特性評価に用いたハーフトーンフォトマスクにおける、透光部、遮光部、及び半透光部の、配置及び寸法を例示する概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the arrangement and dimensions of the light-transmitting portion, the light-shielding portion, and the semi-light-transmitting portion in the halftone photomask used for halftone characteristic evaluation.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(C1)光重合開始剤、及び(Da)黒色剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物であって、前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選ばれる一種類以上を含む(A1)第1の樹脂を含有し、前記(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選ばれる一種類以上が、フッ素原子を有する構造単位を、全構造単位の10~100mol%で有し、前記(C1)光重合開始剤が、(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤を含有し、前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、(I)、(II)、及び(III)からなる群より選ばれる一種類以上の構造を有する。
(I)ナフタレンカルボニル構造、トリメチルベンゾイル構造、チオフェンカルボニル構造、及びフランカルボニル構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造
(II)ニトロ基、カルバゾール構造、及び一般式(11)で表される基
(III)ニトロ基、並びに、フルオレン構造、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造、ナフタレン構造、ジフェニルメタン構造、ジフェニルアミン構造、ジフェニルエーテル構造、及びジフェニルスルフィド構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造
The negative photosensitive resin composition of the present invention is a negative photosensitive resin composition containing (A) an alkali-soluble resin, (C1) a photopolymerization initiator, and (Da) a black agent, wherein the (A ) One type of alkali-soluble resin selected from the group consisting of (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor (A1) containing the first resin containing the above, the (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor one or more types selected from the group consisting of groups have a structural unit having a fluorine atom in 10 to 100 mol% of the total structural units, and the (C1) photopolymerization initiator is (C1-1) an oxime ester-based It contains a photopolymerization initiator, and the (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator has one or more structures selected from the group consisting of (I), (II), and (III).
(I) one or more structures selected from the group consisting of a naphthalenecarbonyl structure, a trimethylbenzoyl structure, a thiophenecarbonyl structure, and a furancarbonyl structure (II) a nitro group, a carbazole structure, and a group represented by general formula (11) (III) a nitro group and one or more structures selected from the group consisting of a fluorene structure, a dibenzofuran structure, a dibenzothiophene structure, a naphthalene structure, a diphenylmethane structure, a diphenylamine structure, a diphenylether structure, and a diphenylsulfide structure;

Figure 0007255182000002
Figure 0007255182000002

(一般式(11)において、Xは、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、又は炭素数6~15のアリーレン基を表す。Xが、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、又は炭素数4~10のシクロアルキレン基の場合、R29は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。Xが、炭素数6~15のアリーレン基の場合、R29は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。R30は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。aは、0又は1を表し、bは、0~10の整数を表す。)(In general formula (11), X 7 represents a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms. In the case of a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, R 29 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group, and X 7 represents 6 carbon atoms; -15 arylene group, R 29 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. , a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, a heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group. , hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a represents 0 or 1, b represents 0 to 10 represents an integer.)

<(A1)第1の樹脂>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂として、少なくとも(A1)第1の樹脂を含有する。(A1)第1の樹脂として、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上を含有する。本発明において、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、単一の樹脂又はそれらの共重合体のいずれであっても構わない。
<(A1) First resin>
The negative photosensitive resin composition of the present invention contains at least (A1) the first resin as (A) the alkali-soluble resin. (A1) As the first resin, one type selected from (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor contains more than In the present invention, (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor are a single resin or a combination thereof. Any polymer may be used.

(A)アルカリ可溶性樹脂としては、ハーフトーン特性向上、硬化膜の耐熱性向上、及び、発光素子の信頼性向上の観点から、(A1)第1の樹脂として、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましく、(A1-1)ポリイミド、及び/又は(A1-3)ポリベンゾオキサゾールを含有することがより好ましく、(A1-1)ポリイミドを含有することがさらに好ましい。 (A) As the alkali-soluble resin, from the viewpoint of improving the halftone characteristics, improving the heat resistance of the cured film, and improving the reliability of the light emitting element, (A1) as the first resin, (A1-1) polyimide, ( A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) preferably contains one or more selected from the group consisting of polybenzoxazole precursor, (A1-1) polyimide , and/or (A1-3) more preferably contains polybenzoxazole, and (A1-1) more preferably contains polyimide.

<(A1-1)ポリイミド及び(A1-2)ポリイミド前駆体>
(A1-2)ポリイミド前駆体としては、例えば、テトラカルボン酸、対応するテトラカルボン酸二無水物、又はテトラカルボン酸ジエステル二塩化物などと、ジアミン、対応するジイソシアネート化合物、又はトリメチルシリル化ジアミンなどと、を反応させることによって得られるものが挙げられ、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基と、ジアミン残基及び/又はその誘導体残基を有する。(A1-2)ポリイミド前駆体としては、例えば、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド、又はポリイソイミドが挙げられる。
<(A1-1) polyimide and (A1-2) polyimide precursor>
(A1-2) Polyimide precursors include, for example, a tetracarboxylic acid, a corresponding tetracarboxylic dianhydride, or a tetracarboxylic acid diester dichloride, and a diamine, a corresponding diisocyanate compound, or a trimethylsilylated diamine. and has a tetracarboxylic acid residue and/or derivative residue thereof and a diamine residue and/or derivative residue thereof. (A1-2) Examples of polyimide precursors include polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid amide, and polyisoimide.

(A1-1)ポリイミドとしては、例えば、上述したポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド、又はポリイソイミドを、加熱、又は酸若しくは塩基などを用いた反応により、脱水閉環させることによって得られるものが挙げられ、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基と、ジアミン残基及び/又はその誘導体残基を有する。 (A1-1) As the polyimide, for example, those obtained by subjecting the above-described polyamic acid, polyamic acid ester, polyamic acid amide, or polyisoimide to dehydration ring closure by heating or by a reaction using an acid or a base. and have tetracarboxylic acid residues and/or derivative residues thereof and diamine residues and/or derivative residues thereof.

(A1-2)ポリイミド前駆体は、熱硬化性樹脂であり、高温で熱硬化させて脱水閉環させることで高耐熱性のイミド結合が形成され、(A1-1)ポリイミドが得られる。従って、高耐熱性のイミド結合を有する(A1-1)ポリイミドをネガ型感光性樹脂組成物に含有させることで、得られる硬化膜の耐熱性を著しく向上させることができる。そのため、硬化膜を高耐熱性が要求される用途に用いる場合などに好適である。また、(A1-2)ポリイミド前駆体は、脱水閉環後に耐熱性が向上する樹脂であるため、脱水閉環前の前駆体構造の特性と硬化膜の耐熱性を両立させたい用途に用いる場合などに好適である。 (A1-2) The polyimide precursor is a thermosetting resin, and is thermally cured at a high temperature for dehydration ring closure to form a highly heat-resistant imide bond, thereby obtaining (A1-1) polyimide. Therefore, by including (A1-1) polyimide having a highly heat-resistant imide bond in the negative photosensitive resin composition, the heat resistance of the resulting cured film can be remarkably improved. Therefore, it is suitable for applications where the cured film is required to have high heat resistance. In addition, (A1-2) polyimide precursor is a resin whose heat resistance is improved after dehydration ring closure, so it is used in applications where it is desired to achieve both the properties of the precursor structure before dehydration ring closure and the heat resistance of the cured film. preferred.

また、(A1-1)ポリイミド及び(A1-2)ポリイミド前駆体は、極性を有する結合として、イミド結合及び/又はアミド結合を有する。そのため、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、これらの極性を有する結合は(D1)顔料と強く相互作用するため、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。 In addition, (A1-1) polyimide and (A1-2) polyimide precursor have an imide bond and/or an amide bond as a polar bond. Therefore, when the (D) colorant described later, in particular, the (D1) pigment is contained, these polar bonds strongly interact with the (D1) pigment, so that the dispersion stability of the (D1) pigment is improved. be able to.

本発明に用いられる(A1-1)ポリイミドとしては、硬化膜の耐熱性向上の観点から、下記一般式(1)で表される構造単位を含有することが好ましい。 The (A1-1) polyimide used in the present invention preferably contains a structural unit represented by the following general formula (1) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film.

Figure 0007255182000003
Figure 0007255182000003

一般式(1)において、Rは、4~10価の有機基を表し、Rは、2~10価の有機基を表す。R及びRは、それぞれ独立して、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基、又は一般式(5)若しくは一般式(6)で表される置換基を表す。pは、0~6の整数を表し、qは、0~8の整数を表す。In general formula (1), R 1 represents a 4- to 10-valent organic group, and R 2 represents a 2- to 10-valent organic group. R 3 and R 4 each independently represent a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a mercapto group, or a substituent represented by general formula (5) or general formula (6). p represents an integer of 0-6 and q represents an integer of 0-8.

一般式(1)のRは、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基を表し、Rは、ジアミン残基及び/又はその誘導体残基を表す。テトラカルボン酸誘導体としては、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物、又はテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。ジアミン誘導体としては、ジイソシアネート化合物又はトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。R 1 in general formula (1) represents a tetracarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof, and R 2 represents a diamine residue and/or a derivative residue thereof. Tetracarboxylic acid derivatives include tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic acid dichlorides, and tetracarboxylic acid activated diesters. Diamine derivatives include diisocyanate compounds or trimethylsilylated diamines.

一般式(1)において、Rは、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造、及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する4~10価の有機基が好ましい。また、Rは、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造、及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましい。qは、1~8が好ましい。上述した脂肪族構造、脂環式構造、及び芳香族構造は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formula (1), R 1 has one or more selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms. A 4- to 10-valent organic group is preferred. In addition, R 2 is a divalent to decavalent structure having one or more selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms. Organic groups are preferred. q is preferably 1-8. The aliphatic structures, alicyclic structures, and aromatic structures described above may have heteroatoms, and may be unsubstituted or substituted.

Figure 0007255182000004
Figure 0007255182000004

一般式(5)及び(6)において、R19~R21は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~6のアシル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。一般式(5)及び(6)において、R19~R21は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~4のアシル基、又は炭素数6~10のアリール基が好ましい。上述したアルキル基、アシル基、及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (5) and (6), R 19 to R 21 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a represents an aryl group. In general formulas (5) and (6), R 19 to R 21 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or a Aryl groups are preferred. The alkyl group, acyl group, and aryl group described above may be unsubstituted or substituted.

(A1-1)ポリイミドとしては、一般式(1)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A1-1)ポリイミド中の全構造単位に占める、一般式(1)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A1-1) Polyimide preferably contains a structural unit represented by general formula (1) as a main component, and (A1-1) occupying all structural units in polyimide, represented by general formula (1) The content ratio of the represented structural unit is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, even more preferably 70 to 100 mol%. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

本発明に用いられる(A1-2)ポリイミド前駆体としては、硬化膜の耐熱性向上及び現像後の解像度向上の観点から、下記一般式(3)で表される構造単位を含有することが好ましい。 The (A1-2) polyimide precursor used in the present invention preferably contains a structural unit represented by the following general formula (3) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film and improving the resolution after development. .

Figure 0007255182000005
Figure 0007255182000005

一般式(3)において、Rは、4~10価の有機基を表し、R10は、2~10価の有機基を表す。R11は、上述した一般式(5)又は一般式(6)で表される置換基を表し、R12は、フェノール性水酸基、スルホン酸基、又はメルカプト基を表し、R13は、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基、又は上述した一般式(5)若しくは一般式(6)で表される置換基を表す。tは、2~8の整数を表し、uは、0~6の整数を表し、vは、0~8の整数を表し、2≦t+u≦8である。In general formula (3), R 9 represents a 4- to 10-valent organic group, and R 10 represents a 2- to 10-valent organic group. R 11 represents a substituent represented by the general formula (5) or general formula (6) described above, R 12 represents a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, or a mercapto group, and R 13 represents a phenolic It represents a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a mercapto group, or a substituent represented by the above general formula (5) or general formula (6). t represents an integer of 2 to 8, u represents an integer of 0 to 6, v represents an integer of 0 to 8, and 2≦t+u≦8.

一般式(3)のRは、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基を表し、R10は、ジアミン残基及び/又はその誘導体残基を表す。テトラカルボン酸誘導体としては、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸二塩化物、又はテトラカルボン酸活性ジエステルが挙げられる。ジアミン誘導体としては、ジイソシアネート化合物又はトリメチルシリル化ジアミンが挙げられる。 R9 in general formula (3) represents a tetracarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof, and R10 represents a diamine residue and/or a derivative residue thereof. Tetracarboxylic acid derivatives include tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic acid dichlorides, and tetracarboxylic acid activated diesters. Diamine derivatives include diisocyanate compounds or trimethylsilylated diamines.

一般式(3)において、Rは、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造、及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する4~10価の有機基が好ましい。また、R10は、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造、及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましい。vは、1~8が好ましい。上述した脂肪族構造、脂環式構造、及び芳香族構造は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formula (3), R 9 has one or more selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms. A 4- to 10-valent organic group is preferred. In addition, R 10 is a divalent to decavalent structure having one or more selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms. Organic groups are preferred. v is preferably 1-8. The aliphatic structures, alicyclic structures, and aromatic structures described above may have heteroatoms, and may be unsubstituted or substituted.

(A1-2)ポリイミド前駆体としては、一般式(3)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A1-2)ポリイミド前駆体中の全構造単位に占める、一般式(3)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、解像度を向上させることができる。 (A1-2) The polyimide precursor preferably contains a structural unit represented by the general formula (3) as a main component, and (A1-2) occupying all structural units in the polyimide precursor, the general formula The content ratio of the structural unit represented by (3) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, even more preferably 70 to 100 mol%. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the resolution can be improved.

(A1-2)ポリイミド前駆体としては、一般式(3)で表される構造単位におけるR11が、一般式(5)で表される置換基である場合において、R19が水素である構造単位を、アミド酸構造単位という。(A1-2)ポリイミド前駆体におけるアミド酸構造単位は、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基としてカルボキシ基を有する。なお、一般式(3)で表される構造単位におけるR11が、一般式(5)で表される置換基のみからなり、R19が水素である(A1-2)ポリイミド前駆体を、(A1-2a)ポリアミド酸という。(A1-2) As the polyimide precursor, when R 11 in the structural unit represented by general formula (3) is a substituent represented by general formula (5), R 19 is hydrogen. The unit is called an amic acid structural unit. (A1-2) The amic acid structural unit in the polyimide precursor has a carboxy group as a tetracarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof. The polyimide precursor (A1-2) in which R 11 in the structural unit represented by the general formula (3) consists only of the substituent represented by the general formula (5) and R 19 is hydrogen is obtained by ( A1-2a) It is called polyamic acid.

(A1-2)ポリイミド前駆体としては、一般式(3)で表される構造単位におけるR11が、一般式(5)で表される置換基である場合において、R19が炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~6のアシル基又は炭素数6~15のアリール基である構造単位を、アミド酸エステル構造単位という。(A1-2)ポリイミド前駆体におけるアミド酸エステル構造単位は、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基がエステル化された基として、カルボン酸エステル基を有する。なお、一般式(3)で表される構造単位におけるR11が、一般式(5)で表される置換基のみからなり、R19が炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~6のアシル基又は炭素数6~15のアリール基である(A1-2)ポリイミド前駆体を、(A1-2b)ポリアミド酸エステルという。(A1-2) As the polyimide precursor, when R 11 in the structural unit represented by general formula (3) is a substituent represented by general formula (5), R 19 has 1 to 1 carbon atoms A structural unit that is an alkyl group having 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms is referred to as an amide ester structural unit. (A1-2) The amic acid ester structural unit in the polyimide precursor has a carboxylic acid ester group as a group obtained by esterifying a tetracarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof. In addition, R 11 in the structural unit represented by general formula (3) consists only of substituents represented by general formula (5), R 19 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and 2 to 6 carbon atoms. (A1-2) which is an acyl group or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms is referred to as (A1-2b) polyamic acid ester.

(A1-2)ポリイミド前駆体としては、一般式(3)で表される構造単位におけるR11が、一般式(6)で表される置換基である場合の構造単位を、アミド酸アミド構造単位という。(A1-2)ポリイミド前駆体におけるアミド酸アミド構造単位は、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基がアミド化された基として、カルボン酸アミド基を有する。なお、一般式(3)で表される構造単位におけるR11が、一般式(6)で表される置換基のみからなる(A1-2)ポリイミド前駆体を、(A1-2c)ポリアミド酸アミドという。(A1-2) As the polyimide precursor, the structural unit in the case where R 11 in the structural unit represented by the general formula (3) is a substituent represented by the general formula (6) is an amic acid amide structure called a unit. (A1-2) The amic acid amide structural unit in the polyimide precursor has a carboxylic acid amide group as a group in which a tetracarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof is amidated. In addition, R 11 in the structural unit represented by general formula (3) is (A1-2) polyimide precursor consisting only of substituents represented by general formula (6), (A1-2c) polyamic acid amide It says.

現像後の解像度向上及び現像後の低テーパー形状のパターン形成の観点から、(A1-2)ポリイミド前駆体としては、前記アミド酸構造単位、並びに、前記アミド酸エステル構造単位及び/又は前記アミド酸アミド構造単位を含有することが好ましい。なお、アミド酸構造単位と、アミド酸エステル構造単位を含有する(A1-2)ポリイミド前駆体を、(A1-2-1)ポリアミド酸部分エステルという。一方、アミド酸構造単位と、アミド酸アミド構造単位を含有する(A1-2)ポリイミド前駆体を、(A1-2-2)ポリアミド酸部分アミドという。また、アミド酸構造単位、アミド酸エステル構造単位及びアミド酸アミド構造単位を含有する(A1-2)ポリイミド前駆体を、(A1-2-3)ポリアミド酸部分エステルアミドという。アミド酸構造単位、並びに、アミド酸エステル構造単位及び/又はアミド酸アミド構造単位を含有するこれらのポリイミド前駆体は、テトラカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基としてカルボキシ基を有する(A1-2a)ポリアミド酸から、カルボキシ基の一部をエステル化及び/又はカルボキシ基の一部をアミド化させることで合成できる。 From the viewpoint of improving resolution after development and forming a low-tapered pattern after development, (A1-2) the polyimide precursor includes the amic acid structural unit, and the amic acid ester structural unit and/or the amic acid It preferably contains an amide structural unit. The (A1-2) polyimide precursor containing the amic acid structural unit and the amic acid ester structural unit is referred to as (A1-2-1) polyamic acid partial ester. On the other hand, the (A1-2) polyimide precursor containing the amic acid structural unit and the amic acid amide structural unit is referred to as (A1-2-2) polyamic acid partial amide. The (A1-2) polyimide precursor containing the amic acid structural unit, the amic acid ester structural unit and the amic acid amide structural unit is referred to as (A1-2-3) polyamic acid partial ester amide. These polyimide precursors containing amic acid structural units and amic acid ester structural units and/or amic acid amide structural units have carboxy groups as tetracarboxylic acid residues and/or derivative residues thereof (A1- 2a) It can be synthesized from polyamic acid by esterifying a portion of the carboxy groups and/or amidating a portion of the carboxy groups.

(A1-2)ポリイミド前駆体中の全構造単位に占めるポリアミド酸単位の含有比率は、10mol%以上が好ましく、20mol%以上がより好ましく、30mol%以上がさらに好ましい。含有比率が10mol%以上であると、現像後の解像度を向上できる。一方、ポリアミド酸単位の含有比率は、60mol%以下が好ましく、50mol%以下がより好ましく、40mol%以下がさらに好ましい。含有比率が60mol%以下であると、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。 (A1-2) The content ratio of polyamic acid units to all structural units in the polyimide precursor is preferably 10 mol % or more, more preferably 20 mol % or more, and even more preferably 30 mol % or more. When the content ratio is 10 mol % or more, the resolution after development can be improved. On the other hand, the content ratio of polyamic acid units is preferably 60 mol % or less, more preferably 50 mol % or less, and even more preferably 40 mol % or less. When the content is 60 mol % or less, a pattern with a low taper shape can be formed after development.

(A1-2)ポリイミド前駆体中の全構造単位に占めるポリアミド酸エステル単位及びポリアミド酸アミド単位の含有比率の合計は、40mol%以上が好ましく、50mol%以上がより好ましく、60mol%以上がさらに好ましい。含有比率の合計が、40mol%以上であると、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。一方、ポリアミド酸エステル単位及びポリアミド酸アミド単位の含有比率の合計は、90mol%以下が好ましく、80mol%以下がより好ましく、70mol%がさらに好ましい。含有比率の合計が、90mol%以下であると、現像後の解像度を向上できる。 (A1-2) The total content of polyamic acid ester units and polyamic acid amide units in all structural units in the polyimide precursor is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and even more preferably 60 mol% or more. . When the total content ratio is 40 mol % or more, a pattern with a low taper shape can be formed after development. On the other hand, the total content ratio of polyamic acid ester units and polyamic acid amide units is preferably 90 mol % or less, more preferably 80 mol % or less, and even more preferably 70 mol %. When the total content ratio is 90 mol % or less, the resolution after development can be improved.

<(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体>
(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、例えば、ジカルボン酸、対応するジカルボン酸二塩化物、又はジカルボン酸活性ジエステルなどと、ジアミンとしてビスアミノフェノール化合物などと、を反応させることによって得られるものが挙げられ、ジカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基と、ビスアミノフェノール化合物残基及び/又はその誘導体残基を有する。(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、例えば、ポリヒドロキシアミドが挙げられる。
<(A1-3) Polybenzoxazole and (A1-4) Polybenzoxazole precursor>
(A1-4) The polybenzoxazole precursor is obtained, for example, by reacting a dicarboxylic acid, a corresponding dicarboxylic acid dichloride, or a dicarboxylic acid active diester with a bisaminophenol compound as a diamine. have a dicarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof and a bisaminophenol compound residue and/or a derivative residue thereof. (A1-4) Polybenzoxazole precursors include, for example, polyhydroxyamides.

(A1-3)ポリベンゾオキサゾールとしては、例えば、ジカルボン酸と、ジアミンとしてビスアミノフェノール化合物とを、ポリリン酸を用いた反応により、脱水閉環させることによって得られるものや、上述したポリヒドロキシアミドを、加熱、又は無水リン酸、塩基、若しくはカルボジイミド化合物などを用いた反応により、脱水閉環させることによって得られるものが挙げられ、ジカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基と、ビスアミノフェノール化合物残基及び/又はその誘導体残基を有する。 (A1-3) Polybenzoxazoles include, for example, those obtained by dehydrating and ring-closing a dicarboxylic acid and a bisaminophenol compound as a diamine through a reaction using polyphosphoric acid, and the above-described polyhydroxyamides. , heating, or a reaction with phosphoric anhydride, a base, or a carbodiimide compound, etc., to dehydrate and ring-close the dicarboxylic acid residue and/or its derivative residue, and the bisaminophenol compound residue. group and/or derivative residues thereof.

(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、熱硬化性樹脂であり、高温で熱硬化させて脱水閉環させることで高耐熱性かつ剛直なベンゾオキサゾール環が形成され、(A1-3)ポリベンゾオキサゾールが得られる。従って、高耐熱性かつ剛直なベンゾオキサゾール環を有する(A1-3)ポリベンゾオキサゾールをネガ型感光性樹脂組成物に含有させることで、得られる硬化膜の耐熱性を著しく向上させることができる。そのため、硬化膜を高耐熱性が要求される用途に用いる場合などに好適である。また、(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、脱水閉環後に耐熱性が向上する樹脂であるため、脱水閉環前の前駆体構造の特性と硬化膜の耐熱性を両立させたい用途に用いる場合などに好適である。 (A1-4) The polybenzoxazole precursor is a thermosetting resin, and is thermally cured at a high temperature to cause dehydration ring closure to form a highly heat-resistant and rigid benzoxazole ring, and (A1-3) polybenzoxazole An oxazole is obtained. Therefore, by including (A1-3) polybenzoxazole having a highly heat-resistant and rigid benzoxazole ring in the negative photosensitive resin composition, the heat resistance of the resulting cured film can be significantly improved. Therefore, it is suitable for applications where the cured film is required to have high heat resistance. In addition, since the polybenzoxazole precursor (A1-4) is a resin whose heat resistance is improved after dehydration ring closure, it is used in applications where it is desired to achieve both the properties of the precursor structure before dehydration ring closure and the heat resistance of the cured film. etc.

また、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、極性を有する結合として、オキサゾール結合及び/又はアミド結合を有する。そのため、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、これらの極性を有する結合は(D1)顔料と強く相互作用するため、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。 In addition, (A1-3) polybenzoxazole and (A1-4) polybenzoxazole precursor have an oxazole bond and/or an amide bond as a polar bond. Therefore, when the (D) colorant described later, in particular, the (D1) pigment is contained, these polar bonds strongly interact with the (D1) pigment, so that the dispersion stability of the (D1) pigment is improved. be able to.

本発明に用いられる(A1-3)ポリベンゾオキサゾールとしては、硬化膜の耐熱性向上の観点から、一般式(2)で表される構造単位を含有することが好ましい。 (A1-3) polybenzoxazole used in the present invention preferably contains a structural unit represented by general formula (2) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film.

Figure 0007255182000006
Figure 0007255182000006

一般式(2)において、Rは、2~10価の有機基を表し、Rは、芳香族構造を有する4~10価の有機基を表す。R及びRは、それぞれ独立して、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基、又は上述した一般式(5)若しくは一般式(6)で表される置換基を表す。rは、0~8の整数を表し、sは、0~6の整数を表す。In general formula (2), R 5 represents a divalent to decavalent organic group, and R 6 represents a tetravalent to decavalent organic group having an aromatic structure. R 7 and R 8 each independently represent a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a mercapto group, or a substituent represented by general formula (5) or general formula (6) described above. r represents an integer of 0-8, and s represents an integer of 0-6.

一般式(2)のRは、ジカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基を表し、Rは、ビスアミノフェノール化合物残基及び/又はその誘導体残基を表す。ジカルボン酸誘導体としては、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル、トリカルボン酸無水物、トリカルボン酸塩化物、トリカルボン酸活性エステル、ジホルミル化合物が挙げられる。 R5 in general formula (2) represents a dicarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof, and R6 represents a bisaminophenol compound residue and/or a derivative residue thereof. Dicarboxylic acid derivatives include dicarboxylic anhydrides, dicarboxylic acid chlorides, dicarboxylic acid active esters, tricarboxylic acid anhydrides, tricarboxylic acid chlorides, tricarboxylic acid active esters, and diformyl compounds.

一般式(2)において、Rは、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造、及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましい。また、Rは、炭素数6~30の芳香族構造を有する4~10価の有機基が好ましい。sは、1~8が好ましい。上述した脂肪族構造、脂環式構造、及び芳香族構造は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formula (2), R 5 has one or more selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms. Divalent to decavalent organic groups are preferred. Further, R 6 is preferably a tetravalent to decavalent organic group having an aromatic structure with 6 to 30 carbon atoms. s is preferably 1-8. The aliphatic structures, alicyclic structures, and aromatic structures described above may have heteroatoms, and may be unsubstituted or substituted.

(A1-3)ポリベンゾオキサゾールとしては、一般式(2)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール中の全構造単位に占める、一般式(2)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A1-3) Polybenzoxazole preferably contains a structural unit represented by general formula (2) as a main component. The content ratio of the structural unit represented by (2) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, even more preferably 70 to 100 mol%. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

本発明に用いられる(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、硬化膜の耐熱性向上及び現像後の解像度向上の観点から、一般式(4)で表される構造単位を含有することが好ましい。 The (A1-4) polybenzoxazole precursor used in the present invention may contain a structural unit represented by the general formula (4) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film and improving the resolution after development. preferable.

Figure 0007255182000007
Figure 0007255182000007

一般式(4)において、R14は、2~10価の有機基を表し、R15は、芳香族構造を有する4~10価の有機基を表す。R16は、フェノール性水酸基、スルホン酸基、メルカプト基、又は上述した一般式(5)若しくは一般式(6)で表される置換基を表し、R17は、フェノール性水酸基を表し、R18は、スルホン酸基、メルカプト基、又は上述した一般式(5)若しくは一般式(6)で表される置換基を表す。wは、0~8の整数を表し、xは、2~8の整数を表し、yは、0~6の整数を表し、2≦x+y≦8である。In general formula (4), R 14 represents a divalent to 10-valent organic group, and R 15 represents a 4- to 10-valent organic group having an aromatic structure. R 16 represents a phenolic hydroxyl group, a sulfonic acid group, a mercapto group, or a substituent represented by the above general formula (5) or general formula (6), R 17 represents a phenolic hydroxyl group, R 18 represents a sulfonic acid group, a mercapto group, or a substituent represented by the above general formula (5) or general formula (6). w represents an integer of 0 to 8, x represents an integer of 2 to 8, y represents an integer of 0 to 6, and 2≦x+y≦8.

一般式(4)のR14は、ジカルボン酸残基及び/又はその誘導体残基を表し、R15は、ビスアミノフェノール化合物残基及び/又はその誘導体残基を表す。ジカルボン酸誘導体としては、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸塩化物、ジカルボン酸活性エステル、トリカルボン酸無水物、トリカルボン酸塩化物、トリカルボン酸活性エステル、ジホルミル化合物が挙げられる。 R14 in general formula (4) represents a dicarboxylic acid residue and/or a derivative residue thereof, and R15 represents a bisaminophenol compound residue and/or a derivative residue thereof. Dicarboxylic acid derivatives include dicarboxylic anhydrides, dicarboxylic acid chlorides, dicarboxylic acid active esters, tricarboxylic acid anhydrides, tricarboxylic acid chlorides, tricarboxylic acid active esters, and diformyl compounds.

一般式(4)において、R14は、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造、及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましい。また、R15は、炭素数6~30の芳香族構造を有する4~10価の有機基が好ましい。上述した脂肪族構造、脂環式構造、及び芳香族構造は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formula (4), R 14 has one or more selected from an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms. Divalent to decavalent organic groups are preferred. Further, R 15 is preferably a tetravalent to decavalent organic group having an aromatic structure with 6 to 30 carbon atoms. The aliphatic structures, alicyclic structures, and aromatic structures described above may have heteroatoms, and may be unsubstituted or substituted.

(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体としては、一般式(4)で表される構造単位を主成分として含有することが好ましく、(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中の全構造単位に占める、一般式(4)で表される構造単位の含有比率は、50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、解像度を向上させることができる。 (A1-4) The polybenzoxazole precursor preferably contains a structural unit represented by the general formula (4) as a main component, and (A1-4) all structural units in the polybenzoxazole precursor The content ratio of the structural unit represented by general formula (4) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, and even more preferably 70 to 100 mol%. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the resolution can be improved.

<テトラカルボン酸及びジカルボン酸並びにそれらの誘導体>
テトラカルボン酸としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸、脂環式テトラカルボン酸、又は脂肪族テトラカルボン酸が挙げられる。これらのテトラカルボン酸は、カルボキシ基の酸素原子以外にヘテロ原子を有してもよい。
<Tetracarboxylic acids, dicarboxylic acids, and derivatives thereof>
Tetracarboxylic acids include, for example, aromatic tetracarboxylic acids, alicyclic tetracarboxylic acids, and aliphatic tetracarboxylic acids. These tetracarboxylic acids may have a heteroatom other than the oxygen atom of the carboxy group.

(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中のジカルボン酸及びその誘導体としては、トリカルボン酸及び/又はその誘導体を用いても構わない。ジカルボン酸及びトリカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、芳香族トリカルボン酸、脂環式ジカルボン酸、脂環式トリカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸、又は脂肪族トリカルボン酸が挙げられる。これらジカルボン酸及びトリカルボン酸は、カルボキシ基の酸素原子以外に、酸素原子以外のヘテロ原子を有してもよい。 As the dicarboxylic acid and its derivative in (A1-3) polybenzoxazole and (A1-4) polybenzoxazole precursor, tricarboxylic acid and/or its derivative may be used. Dicarboxylic acids and tricarboxylic acids include, for example, aromatic dicarboxylic acids, aromatic tricarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, alicyclic tricarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, or aliphatic tricarboxylic acids. These dicarboxylic acids and tricarboxylic acids may have a heteroatom other than the oxygen atom in addition to the oxygen atom of the carboxy group.

テトラカルボン酸、ジカルボン酸、及びトリカルボン酸、並びにそれらの誘導体としては、例えば、国際公開第2017/057281号に記載の化合物が挙げられる。 Examples of tetracarboxylic acids, dicarboxylic acids, tricarboxylic acids, and derivatives thereof include compounds described in International Publication No. 2017/057281.

<ジアミン及びその誘導体>
ジアミン及びその誘導体としては、例えば、芳香族ジアミン、ビスアミノフェノール化合物、脂環式ジアミン、脂環式ジヒドロキシジアミン、脂肪族ジアミン、又は脂肪族ジヒドロキシジアミンが挙げられる。これらのジアミン及びその誘導体は、アミノ基及びその誘導体が有する窒素原子、酸素原子以外に、ヘテロ原子を有してもよい。
<Diamine and its derivative>
Diamines and derivatives thereof include, for example, aromatic diamines, bisaminophenol compounds, alicyclic diamines, alicyclic dihydroxydiamines, aliphatic diamines, or aliphatic dihydroxydiamines. These diamines and derivatives thereof may have heteroatoms in addition to the nitrogen and oxygen atoms of the amino group and derivatives thereof.

ジアミン及びその誘導体としては、例えば、国際公開第2017/057281号に記載の化合物が挙げられる。 Examples of diamines and derivatives thereof include compounds described in International Publication No. 2017/057281.

<フッ素原子を有する構造単位>
(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、フッ素原子を有する構造単位を、全構造単位の10~100mol%で含有する。(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、フッ素原子を有する構造単位を含有することで、透明性が向上し、露光時の感度を向上させることができるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。加えて、ハーフトーン特性を向上できる。これは、膜の透明性向上による、膜の深部でのラジカル硬化が可能となったためと推測される。また、後述する(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤が、ハロゲンで置換された基を有する場合、樹脂と開始剤との相溶性を高めることができ、膜の深部においても露光時のUV硬化が効率的に進行するためと考えられる。加えて、フッ素原子によって膜表面に撥水性を付与することができ、アルカリ現像時における膜表面への現像液の浸み込みを抑制し、現像液によるサイドエッチングを抑制できるためと考えられる。ここでいう露光とは、活性化学線(放射線)の照射のことであり、例えば、可視光線、紫外線、電子線、又はX線などの照射が挙げられる。一般的に使用されている光源であるという観点から、例えば、可視光線や紫外線の照射が可能な超高圧水銀灯光源が好ましく、j線(波長313nm)、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)、又はg線(波長436nm)の照射がより好ましい。以降、露光とは、活性化学線(放射線)の照射をいう。
<Structural Unit Having Fluorine Atom>
(A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursor, a structural unit having a fluorine atom is contained in an amount of 10 to 100 mol % of all structural units. At least one type selected from (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor is a structural unit having a fluorine atom By containing, the transparency can be improved, the sensitivity at the time of exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, halftone characteristics can be improved. It is presumed that this is because radical curing in the deep part of the film became possible due to the improved transparency of the film. In addition, when the specific oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) described later has a group substituted with a halogen, the compatibility between the resin and the initiator can be improved, and the exposure can be performed even in the deep part of the film. This is probably because the UV curing at time proceeds efficiently. In addition, fluorine atoms can impart water repellency to the film surface, which can suppress permeation of the developer into the film surface during alkaline development and suppress side etching by the developer. The term “exposure” as used herein means irradiation with actinic rays (radiation), and examples thereof include irradiation with visible light, ultraviolet rays, electron beams, X-rays, and the like. From the viewpoint of being a commonly used light source, for example, an ultra-high pressure mercury lamp light source capable of irradiating visible light and ultraviolet rays is preferable, and j-line (wavelength 313 nm), i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm) or g-line (wavelength 436 nm) is more preferable. Hereinafter, exposure refers to irradiation with actinic rays (radiation).

また、一般に、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び/又は(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体を用いる場合、これらの樹脂を溶解させるために用いられる、後述する溶剤としては、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、又はγ-ブチロラクトンなどの高極性溶剤を用いる必要がある。しかしながら、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、これらの高極性溶剤は(D1)顔料と強く相互作用するため、(A1)第1の樹脂、後述する(A2)第2の樹脂、又は後述する(E)分散剤による分散安定性向上の効果が不十分となる場合がある。 In general, when using (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and/or (A1-4) polybenzoxazole precursor, these resins are As the solvent used for dissolution, which will be described later, it is necessary to use a highly polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide, N,N-dimethylformamide, or γ-butyrolactone. However, when the (D) colorant described later, particularly the (D1) pigment is contained, these highly polar solvents strongly interact with the (D1) pigment, so the (A1) first resin, the (A2) ) The effect of improving the dispersion stability by the second resin or (E) the dispersant described later may be insufficient.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上がフッ素原子を有する構造単位を含有することで、溶剤に対する溶解性を向上させることができる。そのため、上述した高極性溶剤の含有量の低減、又は高極性溶剤を用いることなくこれらの樹脂を溶解することが可能となり、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。 (A1-1) a polyimide, (A1-2) a polyimide precursor, (A1-3) a polybenzoxazole, and (A1-4) a structural unit having a fluorine atom or more selected from a polybenzoxazole precursor By containing it, the solubility in a solvent can be improved. Therefore, it is possible to reduce the content of the above-described highly polar solvent or to dissolve these resins without using a highly polar solvent, and (D1) the dispersion stability of the pigment can be improved.

(A1-1)ポリイミド及び/又は(A1-2)ポリイミド前駆体が含有する、フッ素原子を有する構造単位としては、フッ素原子を有するテトラカルボンに由来する構造単位酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位、又はフッ素原子を有するジアミンに由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位が挙げられる。 (A1-1) polyimide and / or (A1-2) polyimide precursor contains, as a structural unit having a fluorine atom, a structural unit derived from tetracarboxylic acid having a fluorine atom and / or derived from a derivative thereof A structural unit, or a structural unit derived from a diamine having a fluorine atom and/or a structural unit derived from a derivative thereof may be mentioned.

(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体が含有する、フッ素原子を有する構造単位としては、フッ素原子を有するジカルボン酸に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位、又はフッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位が挙げられる。 The structural unit having a fluorine atom contained in (A1-3) polybenzoxazole and/or (A1-4) polybenzoxazole precursor is a structural unit derived from a dicarboxylic acid having a fluorine atom and/or a derivative thereof. or a structural unit derived from a bisaminophenol compound having a fluorine atom and/or a structural unit derived from a derivative thereof.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全構造単位に占める、フッ素原子を有する構造単位の含有比率は、30~100mol%が好ましい。フッ素原子を有する構造単位の含有比率は、50mol%以上がより好ましく、70mol%以上がさらに好ましい。含有比率が30~100mol%であると、露光時の感度を向上させることができる。 (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor for all structural units in one or more resins The content ratio of structural units having a fluorine atom is preferably 30 to 100 mol %. The content ratio of structural units having a fluorine atom is more preferably 50 mol % or more, and even more preferably 70 mol % or more. When the content ratio is 30 to 100 mol %, the sensitivity during exposure can be improved.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全カルボン酸に由来する構造単位及びその誘導体に由来する構造単位の合計に占める、フッ素原子を有するテトラカルボン酸、フッ素原子を有するテトラカルボン酸誘導体、フッ素原子を有するジカルボン酸、及びフッ素原子を有するジカルボン酸誘導体から選ばれる一種類以上に由来する構造単位の含有比率は、30~100mol%が好ましい。フッ素原子を有する構造単位の含有比率は、50mol%以上がより好ましく、70mol%以上がさらに好ましい。含有比率が30~100mol%であると、露光時の感度を向上させることができる。 (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor in at least one resin selected from all carboxylic acids From a tetracarboxylic acid having a fluorine atom, a tetracarboxylic acid derivative having a fluorine atom, a dicarboxylic acid having a fluorine atom, and a dicarboxylic acid derivative having a fluorine atom, accounting for the total number of structural units derived from structural units derived from and derivatives thereof, The content ratio of structural units derived from one or more selected types is preferably 30 to 100 mol %. The content ratio of structural units having a fluorine atom is more preferably 50 mol % or more, and even more preferably 70 mol % or more. When the content ratio is 30 to 100 mol %, the sensitivity during exposure can be improved.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全アミンに由来する構造単位及びその誘導体に由来する構造単位の合計に占める、フッ素原子を有するジアミン、フッ素原子を有するジアミン誘導体、フッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物、及びフッ素原子を有するビスアミノフェノール化合物誘導体から選ばれる一種類以上に由来する構造単位の含有比率は、30~100mol%が好ましい。フッ素原子を有する構造単位の含有比率は、50mol%以上がより好ましく、70mol%以上がさらに好ましい。含有比率が30~100mol%であると、露光時の感度を向上させることができる。 (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) derived from total amine in one or more resins selected from polybenzoxazole precursor selected from a diamine having a fluorine atom, a diamine derivative having a fluorine atom, a bisaminophenol compound having a fluorine atom, and a bisaminophenol compound derivative having a fluorine atom, in the total number of structural units derived from the structural units and derivatives thereof. The content ratio of the structural units derived from one or more types of the compound is preferably 30 to 100 mol%. The content ratio of structural units having a fluorine atom is more preferably 50 mol % or more, and even more preferably 70 mol % or more. When the content ratio is 30 to 100 mol %, the sensitivity during exposure can be improved.

<芳香族カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位>
(A1-1)ポリイミド及び/又は(A1-2)ポリイミド前駆体は、芳香族カルボン酸に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1-1)ポリイミド及び/又は(A1-2)ポリイミド前駆体が、芳香族カルボン酸に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族カルボン酸及びその誘導体としては、芳香族テトラカルボン酸及び/又はその誘導体が好ましい。
<Structural Unit Derived from Aromatic Carboxylic Acid and its Derivative>
(A1-1) polyimide and/or (A1-2) polyimide precursor preferably contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and/or a structural unit derived from a derivative thereof. (A1-1) polyimide and / or (A1-2) polyimide precursor contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and / or a structural unit derived from a derivative thereof, the heat resistance of the aromatic group By, the heat resistance of the cured film can be improved. As the aromatic carboxylic acid and its derivative, an aromatic tetracarboxylic acid and/or its derivative are preferred.

(A1-1)ポリイミド及び/又は(A1-2)ポリイミド前駆体における、全カルボン酸に由来する構造単位及びその誘導体に由来する構造単位の合計に占める、芳香族カルボン酸に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A1-1) polyimide and / or (A1-2) structural units derived from aromatic carboxylic acids in the total number of structural units derived from all carboxylic acids and structural units derived from derivatives thereof in the polyimide precursor and /Or the content ratio of structural units derived from derivatives thereof is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, and even more preferably 70 to 100 mol%. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、芳香族カルボン酸に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体が、芳香族カルボン酸に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族カルボン酸及びその誘導体としては、芳香族ジカルボン酸若しくは芳香族トリカルボン酸、及び/又はそれらの誘導体が好ましく、芳香族ジカルボン酸及び/又はその誘導体がより好ましい。 (A1-3) polybenzoxazole and/or (A1-4) polybenzoxazole precursor preferably contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and/or a structural unit derived from a derivative thereof. (A1-3) polybenzoxazole and/or (A1-4) polybenzoxazole precursor contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and/or a structural unit derived from a derivative thereof, thereby obtaining an aromatic The heat resistance of the base can improve the heat resistance of the cured film. As aromatic carboxylic acids and their derivatives, aromatic dicarboxylic acids or aromatic tricarboxylic acids and/or their derivatives are preferred, and aromatic dicarboxylic acids and/or their derivatives are more preferred.

(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び/又は(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体における、全カルボン酸に由来する構造単位及びその誘導体に由来する構造単位の合計に占める、芳香族カルボン酸に由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A1-3) polybenzoxazole and / or (A1-4) polybenzoxazole precursor, the total number of structural units derived from all carboxylic acids and structural units derived from derivatives thereof, derived from aromatic carboxylic acid The content ratio of structural units and/or structural units derived from derivatives thereof is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, and even more preferably 70 to 100 mol%. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

<芳香族アミン及びその誘導体に由来する構造単位>
(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、芳香族アミンに由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、芳香族アミンに由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族アミン及びその誘導体としては、芳香族ジアミン、ビスアミノフェノール化合物、芳香族トリアミン、若しくはトリスアミノフェノール化合物、及び/又はそれらの誘導体が好ましく、芳香族ジアミン若しくはビスアミノフェノール化合物、及び/又はそれらの誘導体がより好ましい。
<Structural Units Derived from Aromatic Amines and Their Derivatives>
At least one selected from (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor is derived from an aromatic amine It preferably contains a structural unit and/or a structural unit derived from a derivative thereof. At least one selected from (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor is derived from aromatic amine By including a structural unit and/or a structural unit derived from a derivative thereof, the heat resistance of the cured film can be improved due to the heat resistance of the aromatic group. Aromatic amines and their derivatives are preferably aromatic diamines, bisaminophenol compounds, aromatic triamines or trisaminophenol compounds and/or their derivatives, and aromatic diamines or bisaminophenol compounds and/or them are more preferred.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の樹脂における、全アミンに由来する構造単位及びその誘導体に由来する構造単位の合計に占める、芳香族アミンに由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) derived from total amine in one or more resins selected from polybenzoxazole precursor The content ratio of structural units derived from aromatic amines and/or structural units derived from derivatives thereof in the total of structural units derived from structural units and derivatives thereof is preferably 50 to 100 mol%, and 60 to 100 mol%. is more preferred, and 70 to 100 mol % is even more preferred. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

<シリル基又はシロキサン結合を有するジアミン、及びその誘導体に由来する構造単位>
(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、シリル基又はシロキサン結合を有するジアミンに由来する構造単位、及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、シリル基又はシロキサン結合を有するジアミンに由来する構造単位、及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜と下地の基板界面における相互作用が増大し、下地の基板との密着性及び硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。
<Diamine having a silyl group or a siloxane bond, and a structural unit derived from a derivative thereof>
(A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursor, a silyl group or a siloxane bond It is preferable to contain a structural unit derived from a diamine and/or a structural unit derived from a derivative thereof. (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursors have a silyl group or a siloxane bond. By containing a structural unit derived from a diamine having and / or a structural unit derived from a derivative thereof, the interaction at the interface between the cured film of the negative photosensitive resin composition and the underlying substrate increases, and the underlying substrate and and the chemical resistance of the cured film can be improved.

<オキシアルキレン構造を有するアミン及びその誘導体に由来する構造単位>
(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、オキシアルキレン構造を有するアミンに由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、オキシアルキレン構造を有するアミンに由来する構造単位及び/又はその誘導体に由来する構造単位を含有することで、低テーパーのパターン形状の硬化膜を得ることができるとともに、硬化膜の機械特性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
<Structural unit derived from amine having oxyalkylene structure and derivative thereof>
(A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursor is an amine having an oxyalkylene structure It preferably contains a structural unit derived from and/or a structural unit derived from a derivative thereof. (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursor is an amine having an oxyalkylene structure By containing a structural unit derived from and / or a structural unit derived from a derivative thereof, it is possible to obtain a cured film with a low taper pattern shape, and mechanical properties of the cured film and pattern processability with an alkaline developer can be improved.

<末端封止剤>
(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、樹脂の末端が、モノアミン、ジカルボン酸無水物、モノカルボン酸、モノカルボン酸塩化物、又はモノカルボン酸活性エステルなどの末端封止剤で封止されていても構わない。樹脂の末端が、末端封止剤で封止されることで、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上を含有する樹脂組成物の塗液の保管安定性を向上させることができる。
<Terminal blocking agent>
(A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursor, the terminal of the resin is monoamine , a dicarboxylic acid anhydride, a monocarboxylic acid, a monocarboxylic acid chloride, or a monocarboxylic acid active ester. By sealing the ends of the resin with a terminal blocking agent, (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzo The storage stability of the coating liquid of the resin composition containing one or more selected from oxazole precursors can be improved.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び/又は(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体に占める、各種カルボン酸若しくはアミン、及びそれらの誘導体に由来する構造単位の含有比率は、H-NMR、13C-NMR、15N-NMR、IR、TOF-MS、元素分析法、及び灰分測定などを組み合わせて求めることができる。(A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and/or (A1-4) various carboxylic acids or amines occupying in polybenzoxazole precursor, and their The content ratio of structural units derived from derivatives can be determined by combining 1 H-NMR, 13 C-NMR, 15 N-NMR, IR, TOF-MS, elemental analysis, ash measurement, and the like.

<エチレン性不飽和二重結合基の導入>
(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、エチレン性不飽和二重結合基を有することが好ましい。エチレン性不飽和二重結合基を導入する反応により、これらの樹脂の側鎖に、エチレン性不飽和二重結合基を導入したものも好ましい。エチレン性不飽和二重結合基を有することで、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。
<Introduction of Ethylenically Unsaturated Double Bond Group>
(A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursor, ethylenically unsaturated double It is preferred to have a binding group. It is also preferable to introduce an ethylenically unsaturated double bond group into the side chain of these resins by a reaction for introducing an ethylenically unsaturated double bond group. By having an ethylenically unsaturated double bond group, a low tapered pattern can be formed after development.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上は、それらが有する一部のフェノール性水酸基及び/又はカルボキシ基を、エチレン性不飽和二重結合基を有する化合物と反応させて得られるものも好ましい。上述した反応により、樹脂の側鎖に、エチレン性不飽和二重結合基を導入することが可能となる。 (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more selected from polybenzoxazole precursor, some of which they have Also preferred are those obtained by reacting a phenolic hydroxyl group and/or a carboxyl group with a compound having an ethylenically unsaturated double bond group. By the reaction described above, it becomes possible to introduce an ethylenically unsaturated double bond group into the side chain of the resin.

エチレン性不飽和二重結合基を有する化合物としては、反応性の観点から、エチレン性不飽和二重結合基を有する求電子性化合物が好ましい。求電子性化合物としては、例えば、イソシアネート化合物、イソチオシアネート化合物、エポキシ化合物、アルデヒド化合物、チオアルデヒド化合物、ケトン化合物、チオケトン化合物、アセテート化合物、カルボン酸塩化物、カルボン酸無水物、カルボン酸活性エステル化合物、カルボン酸化合物、ハロゲン化アルキル化合物、アジ化アルキル化合物、トリフラートアルキル化合物、メシラートアルキル化合物、トシラートアルキル化合物、又はシアン化アルキル化合物が挙げられるが、反応性及び化合物の利用性の観点から、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、アルデヒド化合物、ケトン化合物、又はカルボン酸無水物が好ましく、イソシアネート化合物又はエポキシ化合物がより好ましい。 As the compound having an ethylenically unsaturated double bond group, an electrophilic compound having an ethylenically unsaturated double bond group is preferable from the viewpoint of reactivity. Examples of electrophilic compounds include isocyanate compounds, isothiocyanate compounds, epoxy compounds, aldehyde compounds, thioaldehyde compounds, ketone compounds, thioketone compounds, acetate compounds, carboxylic acid chlorides, carboxylic acid anhydrides, and carboxylic acid active ester compounds. , carboxylic acid compounds, halogenated alkyl compounds, alkyl azide compounds, triflate alkyl compounds, mesylate alkyl compounds, tosylate alkyl compounds, or alkyl cyanide compounds. An isocyanate compound, an epoxy compound, an aldehyde compound, a ketone compound, or a carboxylic acid anhydride is preferred, and an isocyanate compound or an epoxy compound is more preferred.

<(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体の物性>
(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上の重量平均分子量(以下、「Mw」)としては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」)で測定されるポリスチレン換算で、1,000以上が好ましく、3,000以上がより好ましく、5,000以上がさらに好ましい。Mwが1,000以上であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mwとしては、500,000以下が好ましく、300,000以下がより好ましく、100,000以下がさらに好ましい。Mwが500,000以下であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
<Physical Properties of (A1-1) Polyimide, (A1-2) Polyimide Precursor, (A1-3) Polybenzoxazole, and (A1-4) Polybenzoxazole Precursor>
(A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) one or more weight-average molecular weights selected from polybenzoxazole precursor (hereinafter referred to as " Mw”) is preferably 1,000 or more, more preferably 3,000 or more, and even more preferably 5,000 or more in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (hereinafter “GPC”). The resolution after development can be improved as Mw is 1,000 or more. On the other hand, Mw is preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, even more preferably 100,000 or less. When Mw is 500,000 or less, the leveling property during coating and the pattern workability with an alkaline developer can be improved.

また、数平均分子量(以下、「Mn」)としては、GPCで測定されるポリスチレン換算で、1,000以上が好ましく、3,000以上がより好ましく、5,000以上がさらに好ましい。Mnが1,000以上であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mnとしては、500,000以下が好ましく、300,000以下がより好ましく、100,000以下がさらに好ましい。Mnが500,000以下であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。 Further, the number average molecular weight (hereinafter referred to as "Mn") is preferably 1,000 or more, more preferably 3,000 or more, and even more preferably 5,000 or more in terms of polystyrene measured by GPC. When Mn is 1,000 or more, the resolution after development can be improved. On the other hand, Mn is preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, and even more preferably 100,000 or less. When the Mn is 500,000 or less, leveling properties during coating and pattern processability with an alkaline developer can be improved.

(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体のMw及びMnは、GPC、光散乱法、又はX線小角散乱法などで、ポリスチレン換算の値として容易に測定することができる。(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体中の構造単位の繰り返し数nは、構造単位の分子量をM、樹脂の重量平均分子量をMwとすると、n=Mw/Mで求めることができる。 Mw and Mn of (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor are determined by GPC, light scattering method, or X It can be easily measured as a polystyrene-equivalent value by a linear small-angle scattering method or the like. (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) repeating number n of structural units in polybenzoxazole precursor is the molecular weight of the structural unit When M and the weight average molecular weight of the resin are Mw, n=Mw/M.

(A1-1)ポリイミド及び(A1-2)ポリイミド前駆体は、公知の方法で合成することができる。例えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの極性溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミン(一部を末端封止剤であるモノアミンに置き換え)とを80~200℃で反応させる方法、又は、テトラカルボン酸二無水物(一部を末端封止剤であるジカルボン酸無水物、モノカルボン酸、モノカルボン酸塩化物、若しくはモノカルボン酸活性エステルに置き換え)とジアミンとを80~200℃で反応させる方法などが挙げられる。 (A1-1) polyimide and (A1-2) polyimide precursor can be synthesized by a known method. For example, in a polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, a method of reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine (partially replaced with a monoamine terminal blocker) at 80 to 200°C, or , tetracarboxylic dianhydride (partially replaced with a terminal blocker dicarboxylic anhydride, monocarboxylic acid, monocarboxylic acid chloride, or monocarboxylic acid active ester) and diamine at 80 to 200 ° C. A reaction method and the like can be mentioned.

(A1-3)ポリベンゾオキサゾール及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体は、公知の方法で合成できる。例えば、N-メチル-2-ピロリドンなどの極性溶媒中で、ジカルボン酸活性ジエステルとビスアミノフェノール化合物(一部を末端封止剤であるモノアミンに置き換え)と、を80~250℃で反応させる方法、又は、ジカルボン酸活性ジエステル(一部を末端封止剤であるジカルボン酸無水物、モノカルボン酸、モノカルボン酸塩化物、若しくはモノカルボン酸活性エステルに置き換え)とビスアミノフェノール化合物と、を80~250℃で反応させる方法などが挙げられる。 (A1-3) polybenzoxazole and (A1-4) polybenzoxazole precursor can be synthesized by a known method. For example, in a polar solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, a method of reacting a dicarboxylic acid active diester and a bisaminophenol compound (partially replaced with a monoamine terminal blocker) at 80 to 250°C. , or a dicarboxylic acid active diester (partially replaced with a terminal blocker dicarboxylic anhydride, monocarboxylic acid, monocarboxylic acid chloride, or monocarboxylic acid active ester) and a bisaminophenol compound, 80 A method of reacting at up to 250° C. may be mentioned.

<(A2)第2の樹脂>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂として、(A2)第2の樹脂を含有することが好ましい。(A2)第2の樹脂として、露光時の感度向上及び現像後のパターン形状制御による低テーパー化の観点から、(A2-1)ポリシロキサン、(A2-2)多環側鎖含有樹脂、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂、及び(A2-4)アクリル樹脂から選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。本発明において、(A2-1)ポリシロキサン、(A2-2)多環側鎖含有樹脂、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂、及び(A2-4)アクリル樹脂は、単一の樹脂又はそれらの共重合体のいずれであっても構わない。
<(A2) Second resin>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably contains (A2) a second resin as (A) an alkali-soluble resin. (A2) As the second resin, (A2-1) polysiloxane, (A2-2) polycyclic side chain-containing resin, ( A2-3) Acid-modified epoxy resin and (A2-4) It is preferable to contain one or more selected from acrylic resin. In the present invention, (A2-1) polysiloxane, (A2-2) polycyclic side chain-containing resin, (A2-3) acid-modified epoxy resin, and (A2-4) acrylic resin are single resins or may be any of the copolymers.

(A)アルカリ可溶性樹脂としては、ハーフトーン特性向上、露光時の感度向上及び現像後のパターン形状制御による低テーパー化の観点から、(A2)第2の樹脂として、(A2-1)ポリシロキサン、(A2-2)多環側鎖含有樹脂、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂、及び(A2-4)アクリル樹脂からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましく、(A2-1)ポリシロキサン、(A2-2)多環側鎖含有樹脂、及び(A2-3)酸変性エポキシ樹脂からなる群より選ばれる一種類以上を含有することがより好ましく、(A2-1)ポリシロキサン、及び/又は(A2-2)多環側鎖含有樹脂を含有することがさらに好ましく、(A2-1)ポリシロキサンを含有することが特に好ましい。また、(A2-1)ポリシロキサンを含有させることで、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。 (A) As the alkali-soluble resin, (A2) As the second resin, (A2-1) polysiloxane from the viewpoint of improving the halftone characteristics, improving the sensitivity at the time of exposure, and reducing the taper by controlling the pattern shape after development. , (A2-2) polycyclic side chain-containing resin, (A2-3) acid-modified epoxy resin, and (A2-4) preferably contains one or more selected from the group consisting of acrylic resin, (A2- 1) polysiloxane, (A2-2) polycyclic side chain-containing resin, and (A2-3) more preferably contains one or more selected from the group consisting of acid-modified epoxy resin, (A2-1) poly It further preferably contains siloxane and/or (A2-2) polycyclic side chain-containing resin, and particularly preferably contains (A2-1) polysiloxane. In addition, by containing (A2-1) polysiloxane, it is possible to form a pattern with a low taper shape after heat curing, and to suppress a change in the width of the pattern opening before and after heat curing.

<(A2-1)ポリシロキサン>
本発明に用いられる(A2-1)ポリシロキサンとしては、例えば、三官能オルガノシラン、四官能オルガノシラン、二官能オルガノシラン、及び一官能オルガノシランから選ばれる一種類以上を加水分解し、脱水縮合させて得られるポリシロキサンが挙げられる。
<(A2-1) Polysiloxane>
Polysiloxane (A2-1) used in the present invention is, for example, one or more selected from trifunctional organosilane, tetrafunctional organosilane, bifunctional organosilane, and monofunctional organosilane, which is hydrolyzed and dehydrated and condensed. polysiloxane obtained by

(A2-1)ポリシロキサンは熱硬化性樹脂であり、高温で熱硬化させて脱水縮合させることで高耐熱性のシロキサン結合(Si-O)が形成される。従って、高耐熱性のシロキサン結合を有する(A2-1)ポリシロキサンをネガ型感光性樹脂組成物に含有させることで、得られる硬化膜の耐熱性を向上させることができる。また、脱水縮合後に耐熱性が向上する樹脂であるため、脱水縮合前の特性と硬化膜の耐熱性を両立させたい用途に用いる場合などに好適である。 (A2-1) Polysiloxane is a thermosetting resin, and is thermally cured at a high temperature for dehydration condensation to form a highly heat-resistant siloxane bond (Si—O). Therefore, by including (A2-1) polysiloxane having a highly heat-resistant siloxane bond in the negative photosensitive resin composition, the heat resistance of the resulting cured film can be improved. Moreover, since it is a resin whose heat resistance is improved after dehydration condensation, it is suitable for applications where it is desired to achieve both the properties before dehydration condensation and the heat resistance of the cured film.

また、(A2-1)ポリシロキサンは、反応性基として、シラノール基を有する。そのため、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、シラノール基が(D1)顔料の表面と相互作用及び/又は結合することが可能であるとともに、(D1)顔料の表面修飾基と相互作用及び/又は結合することが可能である。従って、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。 In addition, (A2-1) polysiloxane has a silanol group as a reactive group. Therefore, when the (D1) pigment is contained as the (D) colorant described later, the silanol group can interact and/or bond with the surface of the (D1) pigment, and the (D1) pigment It is possible to interact with and/or bind to surface modifying groups. Therefore, the dispersion stability of the (D1) pigment can be improved.

<三官能オルガノシラン単位、四官能オルガノシラン単位、二官能オルガノシラン単位、及び一官能オルガノシラン単位>
本発明に用いられる(A2-1)ポリシロキサンとしては、硬化膜の耐熱性向上及び現像後の解像度向上の観点から、三官能オルガノシラン単位及び/又は四官能オルガノシラン単位を含有することが好ましい。三官能オルガノシランとしては、一般式(7)で表されるオルガノシラン単位が好ましい。四官能オルガノシラン単位としては、一般式(8)で表されるオルガノシラン単位が好ましい。また、パターン形状の低テーパー化及び硬化膜の機械特性向上の観点から、二官能オルガノシラン単位を含有しても構わない。二官能オルガノシランとしては、一般式(9)で表されるオルガノシラン単位が好ましい。また、樹脂組成物の塗液の保管安定性向上の観点から、一官能オルガノシラン単位を含有しても構わない。一官能オルガノシラン単位としては、一般式(10)で表されるオルガノシラン単位が好ましい。
<Trifunctional Organosilane Unit, Tetrafunctional Organosilane Unit, Bifunctional Organosilane Unit, and Monofunctional Organosilane Unit>
The (A2-1) polysiloxane used in the present invention preferably contains a trifunctional organosilane unit and/or a tetrafunctional organosilane unit from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film and improving the resolution after development. . As the trifunctional organosilane, an organosilane unit represented by general formula (7) is preferred. As the tetrafunctional organosilane unit, an organosilane unit represented by general formula (8) is preferred. In addition, from the viewpoint of reducing the taper of the pattern shape and improving the mechanical properties of the cured film, it may contain a bifunctional organosilane unit. As the bifunctional organosilane, an organosilane unit represented by general formula (9) is preferred. Moreover, from the viewpoint of improving the storage stability of the coating liquid of the resin composition, it may contain a monofunctional organosilane unit. As the monofunctional organosilane unit, an organosilane unit represented by general formula (10) is preferred.

Figure 0007255182000008
Figure 0007255182000008

一般式(7)~(10)において、R22~R27は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表す。一般式(7)~(10)において、R22~R27は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、又は炭素数6~15のアリール基が好ましい。上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、及びアリール基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (7) to (10), R 22 to R 27 each independently represent hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group. In general formulas (7) to (10), R 22 to R 27 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or a An alkenyl group or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms is preferred. The alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, and aryl groups described above may have heteroatoms and may be unsubstituted or substituted.

一般式(7)、一般式(8)、一般式(9)、又は一般式(10)で表されるオルガノシラン単位を有するオルガノシランとしては、例えば、国際公開第2017/057281号に記載の化合物が挙げられる。 Examples of organosilanes having an organosilane unit represented by general formula (7), general formula (8), general formula (9), or general formula (10) include those described in International Publication No. 2017/057281. compound.

(A2-1)ポリシロキサンに占める、一般式(7)で表されるオルガノシラン単位の含有比率は、Si原子mol比で50~100mol%が好ましく、60~100mol%がより好ましく、70~100mol%がさらに好ましい。含有比率が50~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。一般式(7)で表されるオルガノシラン単位としては、エポキシ基を有するオルガノシラン単位が好ましい。(A2-1)ポリシロキサンがエポキシ基を有するオルガノシラン単位を含有することで、アルカリ現像時のパターン加工性向上及び露光時の感度向上が可能となる。 (A2-1) The content ratio of the organosilane unit represented by the general formula (7) in the polysiloxane is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, more preferably 70 to 100 mol, in terms of Si atomic mol ratio. % is more preferred. When the content ratio is 50 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved. As the organosilane unit represented by the general formula (7), an organosilane unit having an epoxy group is preferred. (A2-1) When the polysiloxane contains the organosilane unit having an epoxy group, it is possible to improve the pattern processability during alkali development and the sensitivity during exposure.

(A2-1)ポリシロキサンに占める、一般式(8)で表されるオルガノシラン単位の含有比率は、Si原子mol比で0~40mol%が好ましく、0~30mol%がより好ましく、0~20mol%がさらに好ましい。含有比率が0~40mol%であると、アルカリ現像時のパターン加工性向上、露光時の感度向上及び硬化膜の耐熱性向上が可能となる。加えて、現像後に低テーパー形状のパターンを形成でき、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。 (A2-1) The content ratio of the organosilane unit represented by the general formula (8) in the polysiloxane is preferably 0 to 40 mol%, more preferably 0 to 30 mol%, more preferably 0 to 20 mol, in terms of Si atomic mol ratio. % is more preferred. When the content ratio is 0 to 40 mol %, it is possible to improve the pattern processability during alkali development, improve the sensitivity during exposure, and improve the heat resistance of the cured film. In addition, a pattern with a low taper shape can be formed after development, and a change in pattern opening dimension width before and after heat curing can be suppressed.

(A2-1)ポリシロキサンに占める、一般式(9)で表されるオルガノシラン単位の含有比率は、Si原子mol比で0~60mol%が好ましく、0~50mol%がより好ましく、0~40mol%がさらに好ましい。含有比率が0~60mol%であると、硬化膜の耐熱性及び現像後の解像度を向上させることができる。 (A2-1) The content ratio of the organosilane unit represented by the general formula (9) in the polysiloxane is preferably 0 to 60 mol%, more preferably 0 to 50 mol%, and more preferably 0 to 40 mol, in terms of Si atom mol ratio. % is more preferred. When the content ratio is 0 to 60 mol %, the heat resistance of the cured film and the resolution after development can be improved.

(A2-1)ポリシロキサンに占める、一般式(10)で表されるオルガノシラン単位の含有比率は、Si原子mol比で0~20mol%が好ましく、0~10mol%がより好ましく、0~5mol%がさらに好ましい。含有比率が0~20mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A2-1) The content ratio of the organosilane unit represented by the general formula (10) in the polysiloxane is preferably 0 to 20 mol%, more preferably 0 to 10 mol%, more preferably 0 to 5 mol, in terms of Si atomic mol ratio. % is more preferred. When the content ratio is 0 to 20 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

本発明に用いられる(A2-1)ポリシロキサンとしては、一般式(7a)で表されるオルガノシラン、一般式(8a)で表されるオルガノシラン、一般式(9a)で表されるオルガノシラン、及び一般式(10a)で表されるオルガノシランから選ばれる一種類以上を加水分解し、脱水縮合させて得られる(A2-1)ポリシロキサンであることが好ましい。 The (A2-1) polysiloxane used in the present invention includes an organosilane represented by the general formula (7a), an organosilane represented by the general formula (8a), and an organosilane represented by the general formula (9a). , and organosilanes represented by the general formula (10a) are preferably polysiloxanes (A2-1) obtained by hydrolyzing and dehydrating condensation.

Figure 0007255182000009
Figure 0007255182000009

一般式(7a)~(10a)において、R22~R27は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を表し、R115~R124は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アシル基、又はアリール基を表す。一般式(7a)~(10a)において、R22~R27は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、又は炭素数6~15のアリール基が好ましい。また、R115~R124は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアシル基、又は炭素数6~15のアリール基が好ましい。上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、及びアシル基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (7a) to (10a), R 22 to R 27 each independently represent hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group, and R 115 to R 124 each independently represents hydrogen, an alkyl group, an acyl group, or an aryl group. In general formulas (7a) to (10a), R 22 to R 27 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or a An alkenyl group or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms is preferred. R 115 to R 124 are each independently preferably hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. The alkyl groups, cycloalkyl groups, alkenyl groups, aryl groups, and acyl groups described above may have heteroatoms and may be unsubstituted or substituted.

(A2-1)ポリシロキサンにおいて、一般式(7)で表されるオルガノシラン単位、一般式(8)で表されるオルガノシラン単位、一般式(9)で表されるオルガノシラン単位、及び一般式(10)で表されるオルガノシラン単位は、規則的な配列又は不規則的な配列のいずれであっても構わない。規則的な配列としては、例えば、交互共重合、周期的共重合、ブロック共重合、又はグラフト共重合などが挙げられる。不規則的な配列としては、例えば、ランダム共重合などが挙げられる。 (A2-1) In polysiloxane, an organosilane unit represented by general formula (7), an organosilane unit represented by general formula (8), an organosilane unit represented by general formula (9), and general The organosilane units represented by formula (10) may be arranged either regularly or irregularly. Regular arrangements include, for example, alternating copolymerization, periodic copolymerization, block copolymerization, or graft copolymerization. Irregular sequences include, for example, random copolymerization.

また、(A2-1)ポリシロキサンにおいて、一般式(7)で表されるオルガノシラン単位、一般式(8)で表されるオルガノシラン単位、一般式(9)で表されるオルガノシラン単位、及び一般式(10)で表されるオルガノシラン単位は、二次元的な配列又は三次元的な配列のいずれであっても構わない。二次元的な配列としては、例えば、直鎖状が挙げられる。三次元的な配列としては、例えば、梯子状、籠状、又は網目状などが挙げられる。 (A2-1) In the polysiloxane, the organosilane unit represented by the general formula (7), the organosilane unit represented by the general formula (8), the organosilane unit represented by the general formula (9), And the organosilane unit represented by general formula (10) may be arranged two-dimensionally or three-dimensionally. A two-dimensional arrangement includes, for example, a linear arrangement. Examples of the three-dimensional array include a ladder-like, cage-like, or mesh-like arrangement.

<芳香族基を有するオルガノシラン単位>
本発明に用いられる(A2-1)ポリシロキサンとしては、芳香族基を有するオルガノシラン単位を含有することが好ましい。そのような(A2-1)ポリシロキサンは、一般式(7)、一般式(9)、又は一般式(10)で表されるオルガノシラン単位を有するオルガノシランとして、芳香族基を有するオルガノシランを用いて得られるものであることが好ましい。(A2-1)ポリシロキサンが芳香族基を有するオルガノシラン単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
<Organosilane Unit Having Aromatic Group>
(A2-1) polysiloxane used in the present invention preferably contains an organosilane unit having an aromatic group. Such (A2-1) polysiloxane is an organosilane having an aromatic group-containing organosilane unit represented by general formula (7), general formula (9), or general formula (10). It is preferably obtained using (A2-1) When the polysiloxane contains an organosilane unit having an aromatic group, the heat resistance of the aromatic group can improve the heat resistance of the cured film.

また、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、(A2-1)ポリシロキサンが芳香族基を有するオルガノシラン単位を含有することで、芳香族基の立体障害により、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。さらに(D1)顔料が、(D1-1)有機顔料の場合、(A2-1)ポリシロキサン中の芳香族基は、(D1-1)有機顔料の芳香族基と相互作用するため、(D1-1)有機顔料の分散安定性を向上させることができる。 Further, as a (D) colorant described later, especially when (D1) pigment is contained, (A2-1) polysiloxane contains an organosilane unit having an aromatic group, so that the steric hindrance of the aromatic group , (D1) can improve the dispersion stability of the pigment. Furthermore, when the (D1) pigment is (D1-1) an organic pigment, the aromatic group in (A2-1) polysiloxane interacts with the aromatic group of (D1-1) the organic pigment, so (D1 -1) It is possible to improve the dispersion stability of the organic pigment.

(A2-1)ポリシロキサンに占める、芳香族基を有するオルガノシラン単位の含有比率は、Si原子mol比で、5mol%以上が好ましく、10mol%以上がより好ましく、15mol%以上がさらに好ましい。含有比率が5mol%以上であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。一方、含有比率は、80mol%以下が好ましく、75mol%以下がより好ましく、70mol%以下がさらに好ましい。含有比率が80mol%以下であると、アルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。特に、一般式(7)、一般式(9)、又は一般式(10)で表され、かつ芳香族基を有するオルガノシラン単位に由来するSi原子mol比が、5mol%以上80mol%以下であることが好ましい。 (A2-1) The content ratio of the organosilane unit having an aromatic group in the polysiloxane is preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more, and even more preferably 15 mol % or more in terms of Si atom mol ratio. When the content ratio is 5 mol % or more, the heat resistance of the cured film can be improved. On the other hand, the content ratio is preferably 80 mol % or less, more preferably 75 mol % or less, and even more preferably 70 mol % or less. If the content ratio is 80 mol % or less, pattern workability with an alkaline developer can be improved. In particular, the Si atom mol ratio derived from the organosilane unit represented by general formula (7), general formula (9), or general formula (10) and having an aromatic group is 5 mol% or more and 80 mol% or less. is preferred.

(A2-1)ポリシロキサンに占める、各種オルガノシラン単位の含有比率は、H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、IR、TOF-MS、元素分析法、及び灰分測定などを組み合わせて求めることができる。(A2-1) The content ratio of various organosilane units in polysiloxane can be determined by combining 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR, IR, TOF-MS, elemental analysis, and ash content measurement. can be asked for.

<(A2-1)ポリシロキサンの物性>
本発明に用いられる(A2-1)ポリシロキサンのMwとしては、GPCで測定されるポリスチレン換算で、500以上が好ましく、700以上がより好ましく、1,000以上がさらに好ましい。Mwが500以上であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mwとしては、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましく、20,000以下がさらに好ましい。Mwが100,000以下であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
<(A2-1) Physical properties of polysiloxane>
The Mw of (A2-1) polysiloxane used in the present invention is preferably 500 or more, more preferably 700 or more, and even more preferably 1,000 or more in terms of polystyrene measured by GPC. The resolution after development can be improved as Mw is 500 or more. On the other hand, Mw is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, and even more preferably 20,000 or less. When the Mw is 100,000 or less, leveling properties during coating and pattern processability with an alkaline developer can be improved.

(A2-1)ポリシロキサンは、公知の方法で合成することができる。例えば、反応溶媒中で、オルガノシランを加水分解し、脱水縮合させる方法などが挙げられる。オルガノシランを加水分解し、脱水縮合する方法としては、例えば、オルガノシランを含む混合物に、反応溶媒及び水、さらに必要に応じて触媒を添加し、50~150℃、好ましくは90~130℃で、0.5~100時間程度加熱攪拌する方法などが挙げられる。なお、加熱攪拌中、必要に応じて蒸留によって加水分解副生物(メタノールなどのアルコール)や縮合副生物(水)を蒸留により留去しても構わない。 (A2-1) Polysiloxane can be synthesized by a known method. For example, a method of hydrolyzing an organosilane in a reaction solvent and subjecting it to dehydration condensation may be used. As a method of hydrolyzing and dehydrating condensation of organosilane, for example, a mixture containing organosilane is added with a reaction solvent, water, and optionally a catalyst, and the mixture is heated at 50 to 150°C, preferably 90 to 130°C. , a method of heating and stirring for about 0.5 to 100 hours, and the like. During heating and stirring, if necessary, hydrolysis by-products (alcohol such as methanol) and condensation by-products (water) may be removed by distillation.

<(A2-2)多環側鎖含有樹脂>
本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂としては、例えば、以下の(I)~(IV)の多環側鎖含有樹脂が挙げられる。
(I)多官能フェノール化合物と多官能カルボン酸無水物とを反応させて得られる化合物に、エポキシ化合物を反応させて得られる多環側鎖含有樹脂。
(II)多官能フェノール化合物とエポキシ化合物とを反応させて得られる化合物に、多官能カルボン酸無水物を反応させて得られる多環側鎖含有樹脂。
(III)多官能エポキシ化合物と多官能カルボン酸化合物とを反応させて得られる化合物に、エポキシ化合物を反応させて得られる多環側鎖含有樹脂。
(IV)多官能エポキシ化合物とカルボン酸化合物とを反応させて得られる化合物に、多官能カルボン酸無水物を反応させて得られる多環側鎖含有樹脂。
<(A2-2) Polycyclic Side Chain-Containing Resin>
Examples of the (A2-2) polycyclic side chain-containing resin used in the present invention include the following polycyclic side chain-containing resins (I) to (IV).
(I) A polycyclic side chain-containing resin obtained by reacting a compound obtained by reacting a polyfunctional phenol compound and a polyfunctional carboxylic acid anhydride with an epoxy compound.
(II) A polycyclic side chain-containing resin obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid anhydride with a compound obtained by reacting a polyfunctional phenol compound and an epoxy compound.
(III) A polycyclic side chain-containing resin obtained by reacting a compound obtained by reacting a polyfunctional epoxy compound and a polyfunctional carboxylic acid compound with an epoxy compound.
(IV) A polycyclic side chain-containing resin obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid anhydride with a compound obtained by reacting a polyfunctional epoxy compound and a carboxylic acid compound.

フェノール化合物、エポキシ化合物、カルボン酸無水物、及びカルボン酸化合物としては、例えば、国際公開第2017/057281号に記載の化合物が挙げられる。 Phenolic compounds, epoxy compounds, carboxylic acid anhydrides, and carboxylic acid compounds include, for example, compounds described in International Publication No. 2017/057281.

(A2-2)多環側鎖含有樹脂は熱硬化性樹脂であり、主鎖と嵩高い側鎖が1つの原子で繋がれた構造を有し、嵩高い側鎖として、高耐熱性かつ剛直なフルオレン環などの環状構造を有する。従って、高耐熱性かつ剛直なフルオレン環などの環状構造を有する(A2-2)多環側鎖含有樹脂をネガ型感光性樹脂組成物に含有させることで、得られる硬化膜の耐熱性を向上させることができる。そのため、硬化膜を耐熱性が要求される用途に用いる場合などに好適である。 (A2-2) The polycyclic side chain-containing resin is a thermosetting resin and has a structure in which a main chain and a bulky side chain are connected by one atom. It has a cyclic structure such as a fluorene ring. Therefore, by including (A2-2) a polycyclic side chain-containing resin having a highly heat-resistant and rigid cyclic structure such as a fluorene ring in the negative photosensitive resin composition, the heat resistance of the resulting cured film is improved. can be made Therefore, it is suitable for applications where the cured film is required to have heat resistance.

本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合基を有することが好ましい。エチレン性不飽和二重結合基を有する(A2-2)多環側鎖含有樹脂をネガ型感光性樹脂組成物に含有させることで、露光時の感度を向上させることができる。また、形成される三次元架橋構造は、脂環式構造又は脂肪族構造が主成分であるため、樹脂の軟化点の高温化が抑制され、低テーパーのパターン形状を得ることができるとともに、得られる硬化膜の機械特性を向上させることができる。そのため、硬化膜を機械特性が要求される用途に用いる場合などに好適である。 The (A2-2) polycyclic side chain-containing resin used in the present invention preferably has an ethylenically unsaturated double bond group. By incorporating the (A2-2) polycyclic side chain-containing resin having an ethylenically unsaturated double bond group into the negative photosensitive resin composition, the sensitivity during exposure can be improved. In addition, since the three-dimensional crosslinked structure to be formed is mainly composed of an alicyclic structure or an aliphatic structure, the softening point of the resin is suppressed from increasing, and a pattern shape with a low taper can be obtained. The mechanical properties of the resulting cured film can be improved. Therefore, it is suitable when the cured film is used for applications requiring mechanical properties.

本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂としては、硬化膜の耐熱性向上の観点から、一般式(47)で表される構造単位、一般式(48)で表される構造単位、一般式(49)で表される構造単位、及び一般式(50)で表される構造単位から選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。また、本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂としては、露光時の感度向上及び硬化膜の機械特性向上の観点から、主鎖、側鎖、及び末端のいずれか一ヶ所以上に、エチレン性不飽和二重結合基を含有することが好ましい。 As the (A2-2) polycyclic side chain-containing resin used in the present invention, from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film, the structural unit represented by the general formula (47), the structural unit represented by the general formula (48) It preferably contains one or more selected from structural units, structural units represented by general formula (49), and structural units represented by general formula (50). In addition, the (A2-2) polycyclic side chain-containing resin used in the present invention has one of the main chain, the side chain, and the end from the viewpoint of improving the sensitivity during exposure and improving the mechanical properties of the cured film. Above all, it is preferable to contain an ethylenically unsaturated double bond group.

Figure 0007255182000010
Figure 0007255182000010

一般式(47)~(50)において、X69、X70、X72、X73、X75、X76、X78、及びX79は、それぞれ独立して、単環式又は縮合多環式の炭化水素環を表す。X71、X74、X77、及びX80は、それぞれ独立して、カルボン酸残基及び/又はその誘導体残基の2~10価の有機基を表す。W~Wは、それぞれ独立して、芳香族基を2つ以上有する有機基を表す。R160~R167は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~6のアルキル基を表し、R170~R175、R177、及びR178は、それぞれ独立して、水素又はエチレン性不飽和二重結合基を有する有機基を表す。R176は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。a、b、c、d、e、f、g、及びhは、それぞれ独立して、0~10の整数を表し、α、β、γ、及びδは、それぞれ独立して、0又は1を表す。In general formulas (47) to (50), X 69 , X 70 , X 72 , X 73 , X 75 , X 76 , X 78 and X 79 each independently represent a monocyclic or condensed polycyclic represents a hydrocarbon ring. X 71 , X 74 , X 77 and X 80 each independently represent a divalent to decavalent organic group of a carboxylic acid residue and/or derivative residue thereof. W 1 to W 4 each independently represent an organic group having two or more aromatic groups. R 160 to R 167 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 170 to R 175 , R 177 and R 178 each independently represent hydrogen or ethylenically unsaturated Represents an organic group having a double bond group. R 176 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. a, b, c, d, e, f, g, and h each independently represent an integer of 0 to 10; α, β, γ, and δ each independently represent 0 or 1; show.

一般式(47)~(50)において、X69、X70、X72、X73、X75、X76、X78、及びX79は、それぞれ独立して、炭素数6~15及び2~10価の、単環式又は縮合多環式の炭化水素環が好ましい。また、X71、X74、X77、及びX80は、それぞれ独立して、炭素数2~20の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造、及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2~10価の有機基が好ましい。また、W~Wは、それぞれ独立して、一般式(51)~(56)のいずれかで表される置換基が好ましい。また、R170~R175、R177、及びR178は、それぞれ独立して、一般式(57)で表される置換基が好ましい。上述したアルキル基、脂肪族構造、脂環式構造、芳香族構造、単環式、若しくは縮合多環式の芳香族炭化水素環、及びエチレン性不飽和二重結合基を有する有機基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (47) to (50), X 69 , X 70 , X 72 , X 73 , X 75 , X 76 , X 78 and X 79 each independently has 6 to 15 carbon atoms and 2 to A decavalent, monocyclic or condensed polycyclic hydrocarbon ring is preferred. X 71 , X 74 , X 77 and X 80 each independently represent an aliphatic structure having 2 to 20 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms, and an aromatic structure having 6 to 30 carbon atoms. Divalent to decavalent organic groups having one or more selected from group structures are preferred. Further, W 1 to W 4 are each independently preferably a substituent represented by any one of general formulas (51) to (56). Further, R 170 to R 175 , R 177 and R 178 are each independently preferably a substituent represented by general formula (57). The above alkyl group, aliphatic structure, alicyclic structure, aromatic structure, monocyclic or condensed polycyclic aromatic hydrocarbon ring, and organic group having an ethylenically unsaturated double bond group are hetero It may have atoms and may be unsubstituted or substituted.

Figure 0007255182000011
Figure 0007255182000011

一般式(51)~(56)において、R179~R182、R185、及びR188は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基を表す。R183、R184、R186、R187、R189、R191、及びR193~R196は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。R190及びR192は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表し、R190及びR192で環を形成しても構わない。R190及びR192で形成する環としては、例えば、ベンゼン環又はシクロヘキサン環が挙げられる。R183及びR184の少なくとも1つは、炭素数6~15のアリール基である。R186及びR187の少なくとも1つは、炭素数6~15のアリール基である。R189及びR190の少なくとも1つは、炭素数6~15のアリール基であり、R191及びR192の少なくとも1つは、炭素数6~15のアリール基であり、R190及びR192で環を形成しても構わない。R193及びR194の少なくとも1つは、炭素数6~15のアリール基であり、R195及びR196の少なくとも1つは、炭素数6~15のアリール基である。i、j、k、l、m、及びnは、それぞれ独立して、0~4の整数を表す。一般式(51)~(56)において、R190及びR192は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、又は炭素数6~10のアリール基が好ましく、R190及びR192で形成する環としては、ベンゼン環が好ましい。上述したアルキル基、シクロアルキル基、及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (51) to (56), R 179 to R 182 , R 185 and R 188 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 183 , R 184 , R 186 , R 187 , R 189 , R 191 and R 193 to R 196 are each independently hydrogen, alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms group, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 190 and R 192 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms; may form a ring. Examples of the ring formed by R 190 and R 192 include a benzene ring and a cyclohexane ring. At least one of R 183 and R 184 is an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. At least one of R 186 and R 187 is an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. At least one of R 189 and R 190 is an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, at least one of R 191 and R 192 is an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 190 and R 192 A ring may be formed. At least one of R 193 and R 194 is an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and at least one of R 195 and R 196 is an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. i, j, k, l, m, and n each independently represent an integer of 0 to 4; In general formulas (51) to (56), R 190 and R 192 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, or 6 to 10 carbon atoms. is preferred, and the ring formed by R 190 and R 192 is preferably a benzene ring. The alkyl group, cycloalkyl group, and aryl group described above may be unsubstituted or substituted.

Figure 0007255182000012
Figure 0007255182000012

一般式(57)において、X81は、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖、又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表し、X82は、直接結合又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。R197は、ビニル基、アリール基、又は(メタ)アクリル基を表す。一般式(57)において、X81は、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖、又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。また、X82は、直接結合又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。上述したアルキレン鎖、シクロアルキレン鎖、アリーレン鎖、ビニル基、アリール基、及び(メタ)アクリル基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In the general formula (57), X 81 represents a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 15 carbon atoms, and X 82 represents a direct It represents a bond or an arylene chain with 6 to 15 carbon atoms. R 197 represents a vinyl group, an aryl group, or a (meth)acryl group. In general formula (57), X 81 is preferably a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms. Also, X 82 is preferably a direct bond or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms. The alkylene chain, cycloalkylene chain, arylene chain, vinyl group, aryl group, and (meth)acryl group described above may be unsubstituted or substituted.

<芳香族基カルボン酸及びその誘導体を有するテトラカルボン酸、芳香族基を有するテトラカルボン酸二無水物、芳香族基を有するトリカルボン酸、及び芳香族基を有するジカルボン酸から選ばれる一種類以上に由来する構造単位>
本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂としては、芳香族基カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A2-2)多環側鎖含有樹脂が芳香族基カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族カルボン酸及びその誘導体としては、芳香族基を有するテトラカルボン酸、芳香族基を有するテトラカルボン酸二無水物、芳香族基を有するトリカルボン酸、及び芳香族基を有するジカルボン酸から選ばれる一種類以上が好ましい。
<One or more selected from tetracarboxylic acids having aromatic group carboxylic acids and derivatives thereof, tetracarboxylic acid dianhydrides having aromatic groups, tricarboxylic acids having aromatic groups, and dicarboxylic acids having aromatic groups Derived Structural Unit>
The (A2-2) polycyclic side chain-containing resin used in the present invention preferably contains a structural unit derived from an aromatic group carboxylic acid or a derivative thereof. (A2-2) The polycyclic side chain-containing resin contains a structural unit derived from an aromatic group carboxylic acid or a derivative thereof, whereby the heat resistance of the aromatic group can improve the heat resistance of the cured film. . The aromatic carboxylic acid and its derivative are selected from tetracarboxylic acid having an aromatic group, tetracarboxylic acid dianhydride having an aromatic group, tricarboxylic acid having an aromatic group, and dicarboxylic acid having an aromatic group. One or more types are preferred.

また、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、(A2-2)多環側鎖含有樹脂が芳香族カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の立体障害により、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。さらに(D1)顔料が、(D1-1)有機顔料の場合、(A2-2)多環側鎖含有樹脂中の芳香族基は、(D1-1)有機顔料の芳香族基と相互作用するため、(D1-1)有機顔料の分散安定性を向上させることができる。 In addition, when (D1) a pigment is contained as a (D) colorant described later, (A2-2) a polycyclic side chain-containing resin containing a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid and a derivative thereof. , the steric hindrance of the aromatic group can improve the dispersion stability of the (D1) pigment. Further, when the (D1) pigment is (D1-1) an organic pigment, the aromatic group in (A2-2) the polycyclic side chain-containing resin interacts with the aromatic group of (D1-1) the organic pigment. Therefore, (D1-1) the dispersion stability of the organic pigment can be improved.

芳香族基カルボン酸及びその誘導体としては、上述した、芳香族テトラカルボン酸及び/又はその誘導体、芳香族トリカルボン酸及び/又はその誘導体、又は、芳香族ジカルボン酸及び/又はその誘導体に含まれる化合物が挙げられる。 Aromatic carboxylic acids and derivatives thereof include compounds contained in the above-mentioned aromatic tetracarboxylic acids and/or derivatives thereof, aromatic tricarboxylic acids and/or derivatives thereof, or aromatic dicarboxylic acids and/or derivatives thereof. is mentioned.

(A2-2)多環側鎖含有樹脂中の、全テトラカルボン酸及び全ジカルボン酸並びにそれらの誘導体に由来する構造単位に占める、芳香族カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、10~100mol%が好ましく、20~100mol%がより好ましく、30~100mol%がさらに好ましい。含有比率が10~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A2-2) Containment of structural units derived from an aromatic carboxylic acid and/or derivatives thereof in all structural units derived from tetracarboxylic acids, all dicarboxylic acids, and derivatives thereof in the polycyclic side chain-containing resin The ratio is preferably 10-100 mol %, more preferably 20-100 mol %, and even more preferably 30-100 mol %. When the content ratio is 10 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

<カルボン酸及びその誘導体に由来する酸性基>
本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂としては、カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有し、(A2-2)多環側鎖含有樹脂が、酸性基を有することが好ましい。(A2-2)多環側鎖含有樹脂が酸性基を有することで、アルカリ現像液でのパターン加工性及び現像後の解像度を向上させることができる。
<Acidic group derived from carboxylic acid and its derivative>
The (A2-2) polycyclic side chain-containing resin used in the present invention contains a structural unit derived from a carboxylic acid and a derivative thereof, and (A2-2) the polycyclic side chain-containing resin has an acidic group. is preferred. (A2-2) The polycyclic side chain-containing resin having an acidic group can improve the pattern processability with an alkaline developer and the resolution after development.

酸性基としては、pH6未満の酸性度を示す基が好ましい。pH6未満の酸性度を示す基としては、例えば、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、又はヒドロキシイミド基が挙げられる。アルカリ現像液でのパターン加工性向上及び現像後の解像度向上の観点から、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、又はフェノール性水酸基が好ましく、カルボキシ基又はカルボン酸無水物基がより好ましい。 As the acidic group, a group exhibiting an acidity of less than pH 6 is preferred. Examples of groups exhibiting acidity of less than pH 6 include a carboxy group, a carboxylic anhydride group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group, or a hydroxyimide group. A carboxy group, a carboxylic anhydride group, or a phenolic hydroxyl group is preferred, and a carboxy group or a carboxylic anhydride group is more preferred, from the viewpoint of improving pattern processability with an alkaline developer and improving resolution after development.

(A2-2)多環側鎖含有樹脂に占める、各種モノマー成分に由来する構造単位の含有比率は、H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、IR、TOF-MS、元素分析法及び灰分測定などを組み合わせて求めることができる。(A2-2) The content ratio of structural units derived from various monomer components in the polycyclic side chain-containing resin is 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR, IR, TOF-MS, and elemental analysis. It can be obtained by combining the method and ash content measurement.

<(A2-2)多環側鎖含有樹脂の具体例>
本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂としては、例えば、“ADEKA ARKLS”(登録商標) WR-101若しくは同 WR-301(以上、いずれもADEKA社製)、OGSOL(登録商標) CR-1030、同 CR-TR1、同 CR-TR2、同 CR-TR3、同 CR-TR4、同 CR-TR5、同 CR-TR6、同 CR-TR7、同 CR-TR8、同 CR-TR9、若しくは同 CR-TR10(以上、いずれも大阪ガスケミカル社製)、又はTR-B201若しくはTR-B202(以上、いずれもTRONLY社製)が挙げられる。
<Specific examples of (A2-2) polycyclic side chain-containing resin>
Examples of (A2-2) polycyclic side chain-containing resins used in the present invention include "ADEKA ARKLS" (registered trademark) WR-101 or WR-301 (both of which are manufactured by ADEKA), OGSOL (registered Trademark) CR-1030, CR-TR1, CR-TR2, CR-TR3, CR-TR4, CR-TR5, CR-TR6, CR-TR7, CR-TR8, CR-TR9 , or CR-TR10 (both of which are manufactured by Osaka Gas Chemicals), or TR-B201 or TR-B202 (both of which are manufactured by TRONLY).

<(A2-2)多環側鎖含有樹脂の物性>
本発明に用いられる(A2-2)多環側鎖含有樹脂のMwとしては、GPCで測定されるポリスチレン換算で、500以上が好ましく、1,000以上がより好ましく、1,500以上がさらに好ましい。Mwが500以上であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mwとしては、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましく、20,000以下がさらに好ましい。Mwが100,000以下であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
<(A2-2) Physical properties of polycyclic side chain-containing resin>
The Mw of the (A2-2) polycyclic side chain-containing resin used in the present invention is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, and even more preferably 1,500 or more in terms of polystyrene measured by GPC. . The resolution after development can be improved as Mw is 500 or more. On the other hand, Mw is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, and even more preferably 20,000 or less. When the Mw is 100,000 or less, leveling properties during coating and pattern processability with an alkaline developer can be improved.

<(A2-3)酸変性エポキシ樹脂>
本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂としては、例えば、以下の(I)~(VI)の酸変性エポキシ樹脂が挙げられる。
(I)多官能フェノール化合物と多官能カルボン酸無水物とを反応させて得られる化合物に、エポキシ化合物を反応させて得られる酸変性エポキシ樹脂。
(II)多官能フェノール化合物とエポキシ化合物とを反応させて得られる化合物に、多官能カルボン酸無水物を反応させて得られる酸変性エポキシ樹脂。
(III)多官能アルコール化合物と多官能カルボン酸無水物とを反応させて得られる化合物に、エポキシ化合物を反応させて得られる酸変性エポキシ樹脂。
(IV)多官能アルコール化合物とエポキシ化合物とを反応させて得られる化合物に、多官能カルボン酸無水物を反応させて得られる酸変性エポキシ樹脂。
(V)多官能エポキシ化合物と多官能カルボン酸化合物とを反応させて得られる化合物に、エポキシ化合物を反応させて得られる酸変性エポキシ樹脂。
(VI)多官能エポキシ化合物とカルボン酸化合物とを反応させて得られる化合物に、多官能カルボン酸無水物を反応させて得られる酸変性エポキシ樹脂。
<(A2-3) Acid-modified epoxy resin>
The (A2-3) acid-modified epoxy resin used in the present invention includes, for example, the following acid-modified epoxy resins (I) to (VI).
(I) An acid-modified epoxy resin obtained by reacting an epoxy compound with a compound obtained by reacting a polyfunctional phenol compound and a polyfunctional carboxylic acid anhydride.
(II) Acid-modified epoxy resin obtained by reacting a compound obtained by reacting a polyfunctional phenol compound and an epoxy compound with a polyfunctional carboxylic acid anhydride.
(III) An acid-modified epoxy resin obtained by reacting an epoxy compound with a compound obtained by reacting a polyfunctional alcohol compound and a polyfunctional carboxylic acid anhydride.
(IV) An acid-modified epoxy resin obtained by reacting a compound obtained by reacting a polyfunctional alcohol compound and an epoxy compound with a polyfunctional carboxylic acid anhydride.
(V) An acid-modified epoxy resin obtained by reacting an epoxy compound with a compound obtained by reacting a polyfunctional epoxy compound and a polyfunctional carboxylic acid compound.
(VI) An acid-modified epoxy resin obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid anhydride with a compound obtained by reacting a polyfunctional epoxy compound and a carboxylic acid compound.

フェノール化合物、アルコール化合物、エポキシ化合物、カルボン酸無水物、及びカルボン酸化合物としては、例えば、国際公開第2017/057281号に記載の化合物が挙げられる。 Phenolic compounds, alcohol compounds, epoxy compounds, carboxylic acid anhydrides, and carboxylic acid compounds include, for example, compounds described in International Publication No. 2017/057281.

(A2-3)酸変性エポキシ樹脂は熱硬化性樹脂であり、主鎖のエポキシ樹脂骨格中に、高耐熱性の芳香族環状構造を有する。従って、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂を樹脂組成物に含有させることで、得られる硬化膜の耐熱性を向上させることができる。そのため、硬化膜を耐熱性が要求される用途に用いる場合などに好適である。 (A2-3) The acid-modified epoxy resin is a thermosetting resin and has a highly heat-resistant aromatic cyclic structure in the epoxy resin skeleton of the main chain. Therefore, by including (A2-3) the acid-modified epoxy resin in the resin composition, the heat resistance of the resulting cured film can be improved. Therefore, it is suitable for applications where the cured film is required to have heat resistance.

本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合基を有することが好ましい。エチレン性不飽和二重結合基を有する(A2-3)酸変性エポキシ樹脂を樹脂組成物に含有させることで、露光時の感度を向上させることができる。また、形成される三次元架橋構造は、脂環式構造又は脂肪族構造が主成分であるため、樹脂の軟化点の高温化が抑制され、低テーパーのパターン形状を得ることができるとともに、得られる硬化膜の機械特性を向上させることができる。そのため、硬化膜を機械特性が要求される用途に用いる場合などに好適である。 The (A2-3) acid-modified epoxy resin used in the present invention preferably has an ethylenically unsaturated double bond group. By including the (A2-3) acid-modified epoxy resin having an ethylenically unsaturated double bond group in the resin composition, the sensitivity during exposure can be improved. In addition, since the three-dimensional crosslinked structure to be formed is mainly composed of an alicyclic structure or an aliphatic structure, the softening point of the resin is suppressed from increasing, and a pattern shape with a low taper can be obtained. The mechanical properties of the resulting cured film can be improved. Therefore, it is suitable when the cured film is used for applications requiring mechanical properties.

本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂は、アルカリ可溶性基として、カルボキシ基及び/又はカルボン酸無水物基を有する。カルボキシ基及び/又はカルボン酸無水物基を有することで、現像後の解像度を向上させることができる。 The (A2-3) acid-modified epoxy resin used in the present invention has a carboxy group and/or a carboxylic acid anhydride group as an alkali-soluble group. By having a carboxyl group and/or a carboxylic anhydride group, resolution after development can be improved.

本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂としては、硬化膜の耐熱性向上の観点から、一般式(35)で表される構造単位、一般式(36)で表される構造単位、一般式(37)で表される構造単位、一般式(38)で表される構造単位、一般式(41)で表される構造単位、一般式(42)で表される構造単位、及び一般式(43)で表される構造単位から選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。また、本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂は、露光時の感度向上及び硬化膜の機械特性向上の観点から、主鎖、側鎖、及び末端のいずれか一ヶ所以上に、エチレン性不飽和二重結合基を有することが好ましい。 As the acid-modified epoxy resin (A2-3) used in the present invention, from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured film, a structural unit represented by the general formula (35) and a structural unit represented by the general formula (36) , a structural unit represented by the general formula (37), a structural unit represented by the general formula (38), a structural unit represented by the general formula (41), a structural unit represented by the general formula (42), and It is preferable to contain one or more types selected from structural units represented by general formula (43). In addition, the acid-modified epoxy resin (A2-3) used in the present invention has, from the viewpoint of improving sensitivity during exposure and improving mechanical properties of a cured film, at least one of the main chain, the side chain, and the end, It preferably has an ethylenically unsaturated double bond group.

Figure 0007255182000013
Figure 0007255182000013

一般式(35)~(38)において、X51~X54は、それぞれ独立して、炭素数1~6の脂肪族構造を表す。Z53は、炭素数10~25及び3~16価の、芳香族構造を表す。R71~R75は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表し、R76及びR77は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基を表し、R78~R82は、それぞれ独立して、ハロゲン、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表し、R83~R88は、それぞれ独立して、一般式(39)で表される置換基を表す。a、b、c、d、及びeは、それぞれ独立して、0~10の整数を表し、fは、0~8の整数を表し、gは、0~6の整数を表し、h、i、j、及びkは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、lは、0~4の整数を表す。上述したアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、脂肪族構造、及び芳香族構造は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (35) to (38), X 51 to X 54 each independently represent an aliphatic structure having 1 to 6 carbon atoms. Z 53 represents an aromatic structure with 10-25 and 3-16 carbon atoms. R 71 to R 75 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 76 and R 77 are Each independently represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 78 to R 82 each independently represents a halogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or represents an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 83 to R 88 each independently represents a substituent represented by general formula (39). a, b, c, d, and e each independently represent an integer of 0 to 10, f represents an integer of 0 to 8, g represents an integer of 0 to 6, h, i , j, and k each independently represents an integer of 0 to 3, and l represents an integer of 0 to 4. The alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, aliphatic structures, and aromatic structures described above may have heteroatoms and may be unsubstituted or substituted.

一般式(38)のZ53の芳香族構造としては、ターフェニル構造、ナフタレン構造、アントラセン構造及びフルオレン構造からなる群より選ばれる一種類以上を含有する。また、一般式(38)のZ53のその他の芳香族構造としては、例えば、1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン構造、2,2-ジフェニルプロパン構造、ジフェニルエーテル構造、ジフェニルケトン構造又はジフェニルスルホン構造が挙げられる。The aromatic structure of Z 53 in general formula (38) contains one or more selected from the group consisting of terphenyl structure, naphthalene structure, anthracene structure and fluorene structure. Other aromatic structures of Z 53 in general formula (38) include, for example, 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene structure, 2,2-diphenylpropane structure, diphenylether structure, diphenylketone structure or diphenylsulfone structure.

Figure 0007255182000014
Figure 0007255182000014

一般式(39)において、X55は、炭素数1~6のアルキレン鎖又は炭素数4~10のシクロアルキレン鎖を表す。R89~R91は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。R92は、水素又は一般式(40)で表される置換基を表す。一般式(39)において、R89及びR90は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素がより好ましい。R91は、水素又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素又はメチル基がより好ましい。一般式(40)において、X56は、炭素数1~6のアルキレン鎖又は炭素数4~10のシクロアルキレン鎖を表す。一般式(40)において、X56は、炭素数1~4のアルキレン鎖又は炭素数4~7のシクロアルキレン鎖が好ましい。上述したアルキレン鎖、シクロアルキレン鎖、アルキル基、及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formula (39), X 55 represents an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms. R 89 to R 91 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 92 represents hydrogen or a substituent represented by general formula (40). In general formula (39), R 89 and R 90 are each independently preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably hydrogen. R 91 is preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably hydrogen or a methyl group. In general formula (40), X 56 represents an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms or a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms. In general formula (40), X 56 is preferably an alkylene chain having 1 to 4 carbon atoms or a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms. The alkylene chain, cycloalkylene chain, alkyl group, and aryl group described above may be unsubstituted or substituted.

Figure 0007255182000015
Figure 0007255182000015

一般式(41)~(43)において、X57~X61は、それぞれ独立して、炭素数1~6の脂肪族構造を表し、X62及びX63は、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキレン鎖又は炭素数4~10のシクロアルキレン鎖を表す。R93~R97は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表し、R98~R104は、それぞれ独立して、ハロゲン、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表し、R105は、水素又は炭素数1~6のアルキル基を表し、R106及びR107は、それぞれ独立して、一般式(39)で表される置換基を表し、R108は、水素、一般式(39)で表される置換基、又は一般式(40)で表される置換基を表す。m、n、o、p、及びqは、それぞれ独立して、0~10の整数を表し、r及びsは、それぞれ独立して、0~3の整数を表し、t、u、v、w、及びxは、それぞれ独立して、0~4の整数を表す。上述したアルキレン鎖、シクロアルキレン鎖、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、及び脂肪族構造は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (41) to (43), X 57 to X 61 each independently represent an aliphatic structure having 1 to 6 carbon atoms, and X 62 and X 63 each independently represent 1 carbon atom. represents an alkylene chain of ∼6 or a cycloalkylene chain of 4 to 10 carbon atoms. R 93 to R 97 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 98 to R 104 are Each independently represents a halogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 105 is hydrogen or represents an alkyl group, R 106 and R 107 each independently represents a substituent represented by the general formula (39), R 108 is hydrogen, a substituent represented by the general formula (39), or It represents a substituent represented by general formula (40). m, n, o, p, and q each independently represent an integer of 0 to 10, r and s each independently represent an integer of 0 to 3, t, u, v, w , and x each independently represents an integer of 0 to 4. The alkylene chains, cycloalkylene chains, alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, and aliphatic structures described above may have heteroatoms and may be unsubstituted or substituted.

本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂のうち、一般式(43)で表される構造単位を有する(A2-3)酸変性エポキシ樹脂としては、末端が、一般式(44)で表される置換基及び/又は一般式(45)で表される置換基を有することが好ましい。 Among the (A2-3) acid-modified epoxy resins used in the present invention, the (A2-3) acid-modified epoxy resin having a structural unit represented by the general formula (43) has a terminal represented by the general formula (44) It is preferable to have a substituent represented by and/or a substituent represented by general formula (45).

Figure 0007255182000016
Figure 0007255182000016

一般式(44)において、R109は、一般式(39)で表される置換基を表す。一般式(45)において、X64は、炭素数1~6の脂肪族構造を表す。R110は、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表し、R111及びR112は、それぞれ独立して、ハロゲン、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。R113は、一般式(39)で表される置換基を表す。αは、0~10の整数を表す。β及びγは、0~4の整数を表す。一般式(45)において、X64は、炭素数1~4の脂肪族構造が好ましい。R110は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、又は炭素数6~10のアリール基が好ましく、R111及びR112は、それぞれ独立して、ハロゲン、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、又は炭素数6~10のアリール基が好ましい。In general formula (44), R 109 represents a substituent represented by general formula (39). In general formula (45), X 64 represents an aliphatic structure having 1 to 6 carbon atoms. R 110 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and R 111 and R 112 each independently represent halogen, carbon It represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 113 represents a substituent represented by general formula (39). α represents an integer from 0 to 10; β and γ represent integers of 0-4. In general formula (45), X 64 preferably has an aliphatic structure with 1 to 4 carbon atoms. R 110 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and R 111 and R 112 are each independently halogen, carbon An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferable.

<芳香族カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位>
本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂としては、芳香族カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A2-3)酸変性エポキシ樹脂が、芳香族カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。芳香族カルボン酸及びその誘導体としては、芳香族基を有するテトラカルボン酸、芳香族基を有するトリカルボン酸、芳香族基を有するトリカルボン酸無水物、芳香族基を有するジカルボン酸、及び芳香族基を有するジカルボン酸無水物から選ばれる一種類以上が好ましい。
<Structural Unit Derived from Aromatic Carboxylic Acid and its Derivative>
The (A2-3) acid-modified epoxy resin used in the present invention preferably contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid or a derivative thereof. When the acid-modified epoxy resin (A2-3) contains a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid or a derivative thereof, the heat resistance of the aromatic group can improve the heat resistance of the cured film. Examples of aromatic carboxylic acids and derivatives thereof include tetracarboxylic acids having an aromatic group, tricarboxylic acids having an aromatic group, tricarboxylic acid anhydrides having an aromatic group, dicarboxylic acids having an aromatic group, and aromatic groups. One or more selected from dicarboxylic acid anhydrides are preferable.

また、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂が芳香族カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の立体障害により、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。さらに(D1)顔料が、(D1-1)有機顔料の場合、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂中の芳香族基は、(D1-1)有機顔料の芳香族基と相互作用するため、(D1-1)有機顔料の分散安定性を向上させることができる。 In addition, when (D1) a pigment is contained as a (D) coloring agent described later, (A2-3) an acid-modified epoxy resin containing a structural unit derived from an aromatic carboxylic acid or a derivative thereof can The steric hindrance of the group group can improve the dispersion stability of the (D1) pigment. Further, when (D1) pigment is (D1-1) organic pigment, the aromatic group in (A2-3) acid-modified epoxy resin interacts with the aromatic group of (D1-1) organic pigment, (D1-1) It is possible to improve the dispersion stability of the organic pigment.

芳香族カルボン酸及びその誘導体としては、上述した、芳香族テトラカルボン酸及び/又はその誘導体、芳香族トリカルボン酸及び/又はその誘導体、芳香族ジカルボン酸及び/又はその誘導体に含まれる化合物が挙げられる。 Aromatic carboxylic acids and derivatives thereof include compounds contained in the above-described aromatic tetracarboxylic acids and/or derivatives thereof, aromatic tricarboxylic acids and/or derivatives thereof, and aromatic dicarboxylic acids and/or derivatives thereof. .

(A2-3)酸変性エポキシ樹脂中の、全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に占める、芳香族カルボン酸及び/又はその誘導体に由来する構造単位の含有比率は、10~100mol%が好ましく、20~100mol%がより好ましく、30~100mol%がさらに好ましい。含有比率が10~100mol%であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 (A2-3) In the acid-modified epoxy resin, the content ratio of structural units derived from aromatic carboxylic acids and/or derivatives thereof to all structural units derived from carboxylic acids and derivatives thereof is 10 to 100 mol%. Preferably, 20 to 100 mol % is more preferable, and 30 to 100 mol % is even more preferable. When the content ratio is 10 to 100 mol %, the heat resistance of the cured film can be improved.

<カルボン酸及びその誘導体に由来する酸性基>
本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂としては、カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位を含有し、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂が、酸性基を有することが好ましい。(A2-3)酸変性エポキシ樹脂が酸性基を有することで、アルカリ現像液でのパターン加工性及び現像後の解像度を向上させることができる。
<Acidic group derived from carboxylic acid and its derivative>
The (A2-3) acid-modified epoxy resin used in the present invention preferably contains a structural unit derived from a carboxylic acid and its derivative, and (A2-3) the acid-modified epoxy resin preferably has an acidic group. (A2-3) Since the acid-modified epoxy resin has an acidic group, it is possible to improve the pattern processability with an alkaline developer and the resolution after development.

酸性基としては、pH6未満の酸性度を示す基が好ましい。pH6未満の酸性度を示す基としては、例えば、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、又はヒドロキシイミド基が挙げられる。アルカリ現像液でのパターン加工性向上及び現像後の解像度向上の観点から、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、又はフェノール性水酸基が好ましく、カルボキシ基又はカルボン酸無水物基がより好ましい。 As the acidic group, a group exhibiting an acidity of less than pH 6 is preferred. Examples of groups exhibiting acidity of less than pH 6 include a carboxy group, a carboxylic anhydride group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group, or a hydroxyimide group. A carboxy group, a carboxylic anhydride group, or a phenolic hydroxyl group is preferred, and a carboxy group or a carboxylic anhydride group is more preferred, from the viewpoint of improving pattern processability with an alkaline developer and improving resolution after development.

(A2-3)酸変性エポキシ樹脂に占める、各種モノマー成分に由来する構造単位の含有比率は、H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、IR、TOF-MS、元素分析法、及び灰分測定などを組み合わせて求めることができる。(A2-3) The content ratio of structural units derived from various monomer components in the acid-modified epoxy resin is 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR, IR, TOF-MS, elemental analysis, and ash content measurement can be combined.

<(A2-3)酸変性エポキシ樹脂の具体例>
本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂としては、例えば、“KAYARAD”(登録商標) PCR-1222H、同 CCR-1171H、同 TCR-1348H、同 ZAR-1494H、同 ZFR-1401H、同 ZCR-1798H、同 ZXR-1807H、同 ZCR-6002H、若しくは同 ZCR-8001H(以上、いずれも日本化薬社製)、又は“NK OLIGO”(登録商標) EA-6340、同 EA-7140、若しくは同 EA-7340(以上、いずれも新中村化学工業社製)が挙げられる。
<Specific examples of (A2-3) acid-modified epoxy resin>
The acid-modified epoxy resin (A2-3) used in the present invention includes, for example, "KAYARAD" (registered trademark) PCR-1222H, CCR-1171H, TCR-1348H, ZAR-1494H, ZFR-1401H, The same ZCR-1798H, the same ZXR-1807H, the same ZCR-6002H, or the same ZCR-8001H (all of which are manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), or "NK OLIGO" (registered trademark) EA-6340, EA-7140, Alternatively, the same EA-7340 (both of which are manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) can be mentioned.

<(A2-3)酸変性エポキシ樹脂の物性>
本発明に用いられる(A2-3)酸変性エポキシ樹脂のMwとしては、GPCで測定されるポリスチレン換算で、500以上が好ましく、1,000以上がより好ましく、1,500以上がさらに好ましい。Mwが上述した範囲内であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mwとしては、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましく、20,000以下がさらに好ましい。Mwが上述した範囲内であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
<(A2-3) Physical properties of acid-modified epoxy resin>
The Mw of the acid-modified epoxy resin (A2-3) used in the present invention is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, and even more preferably 1,500 or more in terms of polystyrene measured by GPC. The resolution after development can be improved as Mw is in the range mentioned above. On the other hand, Mw is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, and even more preferably 20,000 or less. When the Mw is within the range described above, the leveling property during coating and the pattern workability with an alkaline developer can be improved.

<(A2-4)アクリル樹脂>
本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、例えば、酸性基を有する共重合成分、(メタ)アクリル酸エステルに由来する共重合成分、及びその他の共重合成分から選ばれる一種類以上の共重合成分を、ラジカル共重合させて得られるアクリル樹脂が挙げられる。
<(A2-4) acrylic resin>
The (A2-4) acrylic resin used in the present invention is, for example, one or more selected from a copolymer component having an acidic group, a copolymer component derived from a (meth)acrylic acid ester, and other copolymer components. and an acrylic resin obtained by radical copolymerization of the copolymerization component.

酸性基を有する共重合成分、(メタ)アクリル酸エステルに由来する共重合成分、及びその他の共重合成分としては、例えば、国際公開第2017/057281号に記載の化合物が挙げられる。 Examples of the copolymerization component having an acidic group, the copolymerization component derived from (meth)acrylic acid ester, and other copolymerization components include compounds described in International Publication No. 2017/057281.

本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合基を有することが好ましい。エチレン性不飽和二重結合基を有する(A2-4)アクリル樹脂をネガ型感光性樹脂組成物に含有させることで、露光時の感度を向上させることができる。また、形成される三次元架橋構造は、脂環式構造又は脂肪族構造が主成分であるため、樹脂の軟化点の高温化が抑制され、低テーパーのパターン形状を得ることができるとともに、得られる硬化膜の機械特性を向上させることができる。そのため、硬化膜を機械特性が要求される用途に用いる場合などに好適である。 The (A2-4) acrylic resin used in the present invention preferably has an ethylenically unsaturated double bond group. By including the (A2-4) acrylic resin having an ethylenically unsaturated double bond group in the negative photosensitive resin composition, the sensitivity during exposure can be improved. In addition, since the three-dimensional crosslinked structure to be formed is mainly composed of an alicyclic structure or an aliphatic structure, the softening point of the resin is suppressed from increasing, and a pattern shape with a low taper can be obtained. The mechanical properties of the resulting cured film can be improved. Therefore, it is suitable when the cured film is used for applications requiring mechanical properties.

本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、露光時の感度向上及び硬化膜の機械特性向上の観点から、一般式(61)で表される構造単位及び/又は一般式(62)で表される構造単位を含有することが好ましい。 The (A2-4) acrylic resin used in the present invention is a structural unit represented by general formula (61) and/or It is preferable to contain a structural unit represented by.

Figure 0007255182000017
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一般式(61)及び(62)において、Rd及びRdは、それぞれ独立して、エチレン性不飽和二重結合基を有する、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~15のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。R200~R205は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。X90及びX91は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖、炭素数4~10のシクロアルキレン鎖、又は炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。In general formulas (61) and (62), Rd 1 and Rd 2 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cyclo It represents an alkyl group or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. R 200 to R 205 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. X 90 and X 91 each independently represent a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 15 carbon atoms.

一般式(61)及び(62)において、Rd及びRdは、それぞれ独立して、エチレン性不飽和二重結合基を有する、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~10のアリール基が好ましい。また、R200~R205は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数4~7のシクロアルキル基、又は炭素数6~10のアリール基が好ましい。また、X90及びX91は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~6のアルキレン鎖、炭素数4~7のシクロアルキレン鎖、又は炭素数6~10のアリーレン鎖が好ましい。上述したアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキレン鎖、シクロアルキレン鎖、及びアリーレン鎖は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (61) and (62), Rd 1 and Rd 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclo An alkyl group or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is preferred. Moreover, R 200 to R 205 are each independently preferably hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 7 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. X 90 and X 91 are each independently preferably a direct bond, an alkylene chain having 1 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene chain having 4 to 7 carbon atoms, or an arylene chain having 6 to 10 carbon atoms. The alkyl group, cycloalkyl group, aryl group, alkylene chain, cycloalkylene chain, and arylene chain described above may have heteroatoms and may be unsubstituted or substituted.

本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、酸性基を有する共重合成分又はその他の共重合成分を、ラジカル共重合させて得られる(A2-4)アクリル樹脂であることが好ましい。その他の共重合成分としては、芳香族基を有する共重合成分又は脂環式基を有する共重合成分が好ましい。 The acrylic resin (A2-4) used in the present invention is preferably an acrylic resin (A2-4) obtained by radical copolymerization of a copolymerization component having an acidic group or another copolymerization component. As another copolymerization component, a copolymerization component having an aromatic group or a copolymerization component having an alicyclic group is preferable.

<酸性基を有する共重合成分に由来する構造単位>
本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、酸性基を有する共重合成分に由来する構造単位を含有し、(A2-4)アクリル樹脂が、酸性基を有することが好ましい。(A2-4)アクリル樹脂が酸性基を有することで、アルカリ現像液でのパターン加工性及び現像後の解像度を向上させることができる。
<Structural Unit Derived from Copolymerization Component Having Acidic Group>
The acrylic resin (A2-4) used in the present invention preferably contains a structural unit derived from a copolymer component having an acidic group, and the acrylic resin (A2-4) preferably has an acidic group. (A2-4) Since the acrylic resin has an acidic group, it is possible to improve the pattern processability with an alkaline developer and the resolution after development.

酸性基としては、pH6未満の酸性度を示す基が好ましい。pH6未満の酸性度を示す基としては、例えば、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、スルホン酸基、フェノール性水酸基、又はヒドロキシイミド基が挙げられる。アルカリ現像液でのパターン加工性向上及び現像後の解像度向上の観点から、カルボキシ基、カルボン酸無水物基、又はフェノール性水酸基が好ましく、カルボキシ基又はカルボン酸無水物基がより好ましい。 As the acidic group, a group exhibiting an acidity of less than pH 6 is preferred. Examples of groups exhibiting acidity of less than pH 6 include a carboxy group, a carboxylic anhydride group, a sulfonic acid group, a phenolic hydroxyl group, or a hydroxyimide group. A carboxy group, a carboxylic anhydride group, or a phenolic hydroxyl group is preferred, and a carboxy group or a carboxylic anhydride group is more preferred, from the viewpoint of improving pattern processability with an alkaline developer and improving resolution after development.

本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、(A2-4)アクリル樹脂がカルボキシ基を有する場合、エポキシ基を有しない(A2-4)アクリル樹脂が好ましい。(A2-4)アクリル樹脂が、カルボキシ基とエポキシ基との両方を有すると、ネガ型感光性樹脂組成物の塗液の保管中にカルボキシ基とエポキシ基と、が反応する可能性がある。そのため、樹脂組成物の塗液の保管安定性が低下する原因となる。エポキシ基を有しない(A2-4)アクリル樹脂としては、カルボキシ基又はカルボン酸無水物基を有する共重合成分と、エポキシ基を有しないその他の共重合成分と、をラジカル共重合させた(A2-4)アクリル樹脂が好ましい。 As the (A2-4) acrylic resin used in the present invention, when the (A2-4) acrylic resin has a carboxy group, the (A2-4) acrylic resin having no epoxy group is preferable. (A2-4) If the acrylic resin has both a carboxy group and an epoxy group, the carboxy group and the epoxy group may react during storage of the negative photosensitive resin composition coating solution. Therefore, it causes deterioration in the storage stability of the coating liquid of the resin composition. As the (A2-4) acrylic resin having no epoxy group, a copolymer component having a carboxy group or a carboxylic acid anhydride group and another copolymer component having no epoxy group were radically copolymerized (A2 -4) Acrylic resin is preferred.

<芳香族基を有する共重合成分に由来する構造単位>
本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、芳香族基を有する共重合成分に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A2-4)アクリル樹脂が芳香族基を有する共重合成分に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の耐熱性により、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。
<Structural Unit Derived from Copolymerization Component Having Aromatic Group>
The (A2-4) acrylic resin used in the present invention preferably contains a structural unit derived from a copolymer component having an aromatic group. (A2-4) When the acrylic resin contains a structural unit derived from a copolymer component having an aromatic group, the heat resistance of the aromatic group can improve the heat resistance of the cured film.

また、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、(A2-4)アクリル樹脂が芳香族基を有する共重合成分に由来する構造単位を含有することで、芳香族基の立体障害により、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。さらに(D1)顔料が、(D1-1)有機顔料の場合、(A2-4)アクリル樹脂中の芳香族基は、(D1-1)有機顔料の芳香族基と相互作用するため、(D1-1)有機顔料の分散安定性を向上させることができる。 Further, as the (D) colorant described later, in particular when (D1) pigment is contained, (A2-4) acrylic resin contains a structural unit derived from a copolymer component having an aromatic group, so that an aromatic The steric hindrance of the group can improve the dispersion stability of the (D1) pigment. Furthermore, when (D1) pigment is (D1-1) organic pigment, (A2-4) the aromatic group in acrylic resin interacts with the aromatic group of (D1-1) organic pigment, so (D1 -1) It is possible to improve the dispersion stability of the organic pigment.

(A2-4)アクリル樹脂中の全共重合成分に由来する構造単位に占める、芳香族基を有する共重合成分に由来する構造単位の含有比率は、10mol%以上が好ましく、20mol%以上がより好ましく、30mol%以上がさらに好ましい。含有比率が10mol%以上であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。一方、含有比率は、80mol%以下が好ましく、75mol%以下がより好ましく、70mol%以下がさらに好ましい。含有比率が80mol%以下であると、露光時の感度を向上させることができる。 (A2-4) The content ratio of the structural units derived from the copolymerization component having an aromatic group to the structural units derived from all the copolymerization components in the acrylic resin is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more. Preferably, 30 mol % or more is more preferable. When the content ratio is 10 mol % or more, the heat resistance of the cured film can be improved. On the other hand, the content ratio is preferably 80 mol % or less, more preferably 75 mol % or less, and even more preferably 70 mol % or less. When the content ratio is 80 mol % or less, the sensitivity during exposure can be improved.

<脂環式基を有する共重合成分に由来する構造単位>
本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、脂環式基を有する共重合成分に由来する構造単位を含有することが好ましい。(A2-4)アクリル樹脂が脂環式基を有する共重合成分に由来する構造単位を含有することで、脂環式基の耐熱性及び透明性により、硬化膜の耐熱性及び透明性を向上させることができる。
<Structural Unit Derived from Copolymerization Component Having Alicyclic Group>
The (A2-4) acrylic resin used in the present invention preferably contains a structural unit derived from a copolymer component having an alicyclic group. (A2-4) By containing a structural unit derived from a copolymer component having an alicyclic group in the acrylic resin, the heat resistance and transparency of the alicyclic group improve the heat resistance and transparency of the cured film. can be made

(A2-4)アクリル樹脂中の全共重合成分に由来する構造単位に占める、脂環式基を有する共重合成分に由来する構造単位の含有比率は、5mol%以上が好ましく、10mol%以上がより好ましく、15mol%以上がさらに好ましい。含有比率が5mol%以上であると、硬化膜の耐熱性及び透明性を向上させることができる。一方、含有比率は、90mol%以下が好ましく、85mol%以下がより好ましく、75mol%以下がさらに好ましい。含有比率が90mol%以下であると、硬化膜の機械特性を向上させることができる。 (A2-4) The content ratio of the structural unit derived from the copolymerization component having an alicyclic group in the structural units derived from all the copolymerization components in the acrylic resin is preferably 5 mol% or more, and is preferably 10 mol% or more. More preferably, 15 mol % or more is even more preferable. When the content ratio is 5 mol % or more, the heat resistance and transparency of the cured film can be improved. On the other hand, the content ratio is preferably 90 mol % or less, more preferably 85 mol % or less, and even more preferably 75 mol % or less. When the content ratio is 90 mol % or less, the mechanical properties of the cured film can be improved.

本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂としては、酸性基を有する共重合成分又はその他の共重合成分を、ラジカル共重合させて得られる樹脂に、さらに、エチレン性不飽和二重結合基及びエポキシ基を有する不飽和化合物を開環付加反応させて得られる樹脂が好ましい。エチレン性不飽和二重結合基及びエポキシ基を有する不飽和化合物を開環付加反応させることで、(A2-4)アクリル樹脂の側鎖にエチレン性不飽和二重結合基を導入することができる。 The (A2-4) acrylic resin used in the present invention includes a resin obtained by radically copolymerizing a copolymer component having an acidic group or another copolymer component, and further comprising an ethylenically unsaturated double bond group. and a resin obtained by a ring-opening addition reaction of an unsaturated compound having an epoxy group. By subjecting an unsaturated compound having an ethylenically unsaturated double bond group and an epoxy group to a ring-opening addition reaction, an ethylenically unsaturated double bond group can be introduced into the side chain of the (A2-4) acrylic resin. .

(A2-4)アクリル樹脂に占める、各種共重合成分に由来する構造単位の含有比率は、H-NMR、13C-NMR、29Si-NMR、IR、TOF-MS、元素分析法、及び灰分測定などを組み合わせて求めることができる。(A2-4) The content ratio of structural units derived from various copolymer components in the acrylic resin is determined by 1 H-NMR, 13 C-NMR, 29 Si-NMR, IR, TOF-MS, elemental analysis, and It can be obtained by combining ash measurement and the like.

<(A2-4)アクリル樹脂の物性>
本発明に用いられる(A2-4)アクリル樹脂のMwとしては、GPCで測定されるポリスチレン換算で、1,000以上が好ましく、3,000以上がより好ましく、5,000以上がさらに好ましい。Mwが1,000以上であると、現像後の解像度を向上させることができる。一方、Mwとしては、100,000以下が好ましく、70,000以下がより好ましく、50,000以下がさらに好ましい。Mwが100,000以下であると、塗布時のレベリング性及びアルカリ現像液でのパターン加工性を向上させることができる。
<(A2-4) Physical properties of acrylic resin>
The Mw of the acrylic resin (A2-4) used in the present invention is preferably 1,000 or more, more preferably 3,000 or more, and even more preferably 5,000 or more in terms of polystyrene measured by GPC. The resolution after development can be improved as Mw is 1,000 or more. On the other hand, Mw is preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less, and even more preferably 50,000 or less. When the Mw is 100,000 or less, leveling properties during coating and pattern processability with an alkaline developer can be improved.

(A2-4)アクリル樹脂は、公知の方法で合成することができる。例えば、空気下又は窒素下で、ラジカル重合開始剤の存在下、共重合成分をラジカル共重合させる方法などが挙げられる。ラジカル共重合させる方法としては、例えば、空気下又はバブリングや減圧脱気などによって反応容器内を十分窒素置換した後、反応溶媒中、共重合成分とラジカル重合開始剤と、を添加し、60~110℃で30~500分反応させる方法などが挙げられる。また、必要に応じてチオール化合物などの連鎖移動剤及び/又はフェノール化合物などの重合禁止剤を用いても構わない。 (A2-4) The acrylic resin can be synthesized by a known method. Examples thereof include a method of radically copolymerizing the copolymerizable components in the presence of a radical polymerization initiator under air or nitrogen. As a method for radical copolymerization, for example, after sufficiently nitrogen-substituting the inside of the reaction vessel under air or by bubbling or reduced pressure degassing, the copolymerization component and the radical polymerization initiator are added in the reaction solvent, and 60- A method of reacting at 110° C. for 30 to 500 minutes can be used. Moreover, a chain transfer agent such as a thiol compound and/or a polymerization inhibitor such as a phenol compound may be used as necessary.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物において、(A1)第1の樹脂及び(A2)第2の樹脂の合計100質量%に占める(A1)第1の樹脂の含有比率は、25質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上がさらに好ましく、70質量%以上がさらにより好ましく、80質量%以上が特に好ましい。含有比率が25質量%以上であると、硬化膜の耐熱性及び発光素子の信頼性を向上させることができる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。一方、(A1)第1の樹脂の含有比率は、99質量%以下が好ましく、98質量%以下がより好ましく、97質量%以下がさらに好ましく、95質量%以下がさらにより好ましく、90質量%以下が特に好ましい。含有比率が99質量%以下であると、露光時の感度を向上できるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。加えて、ハーフトーン特性を向上できる。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the content ratio of (A1) the first resin in the total 100% by mass of the (A1) first resin and (A2) the second resin is 25% by mass or more. is preferable, 50% by mass or more is more preferable, 60% by mass or more is still more preferable, 70% by mass or more is even more preferable, and 80% by mass or more is particularly preferable. When the content is 25% by mass or more, the heat resistance of the cured film and the reliability of the light-emitting device can be improved. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. On the other hand, the content ratio of (A1) the first resin is preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less, even more preferably 97% by mass or less, even more preferably 95% by mass or less, and 90% by mass or less. is particularly preferred. When the content is 99% by mass or less, sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, halftone characteristics can be improved.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(A1)第1の樹脂及び(A2)第2の樹脂の含有比率が上述した好ましい範囲内であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。そのため、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜は、有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁層、TFT平坦化層、又はTFT保護層など、高耐熱性及び低テーパーのパターン形状が要求される用途に好適である。特に、熱分解による脱ガスに起因した素子の不良又は特性低下や、高テーパーのパターン形状による電極配線の断線など、耐熱性及びパターン形状に起因する問題が想定される用途において、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いることで、上述した問題が発生しない、高信頼性の素子を製造することが可能となる。加えて、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は後述する(D)着色剤を含有するため、電極配線の可視化防止又は外光反射低減が可能となり、画像表示におけるコントラストを向上させることができる。 When the content ratio of the first resin (A1) and the second resin (A2) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is within the preferred range described above, the heat resistance of the cured film can be improved. In addition, a pattern shape with a low taper can be obtained. Therefore, the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention can be used as an insulating layer such as a pixel dividing layer of an organic EL display, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer with high heat resistance and a low taper pattern. It is suitable for applications where shape is required. In particular, in applications where problems due to heat resistance and pattern shape are assumed, such as element defects or characteristic deterioration due to degassing due to thermal decomposition, and disconnection of electrode wiring due to highly tapered pattern shape, the negative of the present invention can be used. By using the cured film of the type photosensitive resin composition, it is possible to manufacture a highly reliable device free from the above-described problems. In addition, since the negative photosensitive resin composition of the present invention contains (D) a coloring agent, which will be described later, it is possible to prevent the electrode wiring from becoming visible or to reduce the reflection of external light, thereby improving the contrast in image display. .

<(B)ラジカル重合性化合物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、(B)ラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。(B)ラジカル重合性化合物とは、分子中に複数のエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物をいう。露光時、後述する(C1)光重合開始剤から発生するラジカルによって、(B)ラジカル重合性化合物のラジカル重合が進行し、樹脂組成物の膜の露光部がアルカリ現像液に対して不溶化することで、ネガ型のパターンを形成することができる。
<(B) Radically polymerizable compound>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains (B) a radically polymerizable compound. (B) Radically polymerizable compound refers to a compound having a plurality of ethylenically unsaturated double bond groups in its molecule. At the time of exposure, radical polymerization of the radically polymerizable compound (B) proceeds by radicals generated from the photopolymerization initiator (C1), which will be described later, and the exposed portion of the film of the resin composition becomes insoluble in an alkaline developer. , a negative pattern can be formed.

(B)ラジカル重合性化合物を含有させることで、露光時のUV硬化が促進されて、露光時の感度を向上させることができる。加えて、熱硬化後の架橋密度が向上し、硬化膜の硬度を向上させることができる。 By including (B) the radically polymerizable compound, UV curing during exposure is accelerated, and the sensitivity during exposure can be improved. In addition, the crosslink density after thermosetting is improved, and the hardness of the cured film can be improved.

(B)ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合の進行しやすい、(メタ)アクリル基を有する化合物が好ましい。露光時の感度向上及び硬化膜の硬度向上の観点から、(メタ)アクリル基を分子中に2つ以上有する化合物がより好ましい。(B)ラジカル重合性化合物の二重結合当量としては、露光時の感度向上及び低テーパー形状のパターン形成の観点から、80~800g/molが好ましい。 (B) As the radically polymerizable compound, a compound having a (meth)acrylic group, which facilitates radical polymerization, is preferable. Compounds having two or more (meth)acrylic groups in the molecule are more preferable from the viewpoint of improving the sensitivity during exposure and the hardness of the cured film. (B) The double bond equivalent of the radically polymerizable compound is preferably 80 to 800 g/mol from the viewpoint of improving the sensitivity during exposure and forming a low tapered pattern.

(B)ラジカル重合性化合物としては、後述する(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物以外に、例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールノナ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、ペンタペンタエリスリトールウンデカ(メタ)アクリレート、ペンタペンタエリスリトールドデカ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]プロパン、1,3,5-トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、若しくは1,3-ビス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、又はそれらの酸変性体が挙げられる。また、現像後の解像度向上の観点から、分子中に2つ以上のグリシドキシ基を有する化合物とエチレン性不飽和二重結合基を有する不飽和カルボン酸とを開環付加反応させて得られる化合物に、多塩基酸カルボン酸又は多塩基カルボン酸無水物を反応させて得られる化合物も好ましい。 (B) Radically polymerizable compounds include, in addition to (B1) fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound and (B2) indane skeleton-containing radically polymerizable compound, which will be described later, for example, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di( meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol di(meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylol Propane tetra(meth)acrylate, 1,3-butanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate acrylates, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, 1,10-decanediol di(meth)acrylate, dimethylol-tricyclodecane di(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate ) acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tripentaerythritol hepta(meth)acrylate, tripentaerythritol octa(meth)acrylate, tetrapentaerythritol nona(meth)acrylate, tetrapenta Erythritol deca(meth)acrylate, pentapentaerythritol undeca(meth)acrylate, pentapentaerythritol dodeca(meth)acrylate, ethoxylated bisphenol A di(meth)acrylate, 2,2-bis[4-(3-(meth)) Acryloxy-2-hydroxypropoxy)phenyl]propane, 1,3,5-tris((meth)acryloxyethyl)isocyanuric acid, or 1,3-bis((meth)acryloxyethyl)isocyanuric acid, or acids thereof Variants are included. From the viewpoint of improving the resolution after development, compounds obtained by ring-opening addition reaction of a compound having two or more glycidoxy groups in the molecule and an unsaturated carboxylic acid having an ethylenically unsaturated double bond group. , polybasic carboxylic acids or polybasic carboxylic acid anhydrides are also preferred.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(B)ラジカル重合性化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、15質量部以上が好ましく、20質量部以上がより好ましく、25質量部以上がさらに好ましく、30質量部以上が特に好ましい。含有量が15質量部以上であると、露光時の感度を向上できるとともに、低テーパーのパターン形状の硬化膜を得ることができる。一方、(B)ラジカル重合性化合物の含有量は、65質量部以下が好ましく、60質量部以下がより好ましく、55質量部以下がさらに好ましく、50質量部以下が特に好ましい。含有量が65質量部以下であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。 The content of the (B) radically polymerizable compound in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 15 when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. It is preferably at least 20 parts by mass, more preferably at least 25 parts by mass, and particularly preferably at least 30 parts by mass. When the content is 15 parts by mass or more, the sensitivity at the time of exposure can be improved, and a cured film having a pattern shape with a low taper can be obtained. On the other hand, the content of (B) the radically polymerizable compound is preferably 65 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, even more preferably 55 parts by mass or less, and particularly preferably 50 parts by mass or less. When the content is 65 parts by mass or less, the heat resistance of the cured film can be improved, and a low taper pattern shape can be obtained.

<(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(B)ラジカル重合性化合物として、(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。
<(B1) Fluorene Skeleton-Containing Radically Polymerizable Compound and (B2) Indane Skeleton-Containing Radically Polymerizable Compound>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the (B) radically polymerizable compound is further selected from the group consisting of (B1) a fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound and (B2) an indane skeleton-containing radically polymerizable compound. It is preferable to contain one or more types.

(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物とは、分子中に複数のエチレン性不飽和二重結合基及びフルオレン骨格を有する化合物をいう。(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物とは、分子中に複数のエチレン性不飽和二重結合基及びインダン骨格を有する化合物をいう。 (B1) The fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound refers to a compound having a plurality of ethylenically unsaturated double bond groups and a fluorene skeleton in the molecule. (B2) Indane skeleton-containing radically polymerizable compound refers to a compound having a plurality of ethylenically unsaturated double bond groups and an indane skeleton in the molecule.

(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物又は(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物を含有させることで、露光時の感度向上及び現像後のパターン形状制御が可能になるとともに、熱硬化後に低テーパー形状のパターン形成が可能となる。加えて、現像後のパターン形状制御による、順テーパー形状のパターン形成が可能となることから、ハーフトーン特性を向上させることができる。また、熱硬化前後における、パターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。 By including (B1) a fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound or (B2) an indane skeleton-containing radically polymerizable compound, it is possible to improve the sensitivity during exposure and control the pattern shape after development, and to reduce the taper after heat curing. Shape patterning is possible. In addition, it is possible to form a forward tapered pattern by pattern shape control after development, so that halftone characteristics can be improved. Moreover, it is possible to suppress a change in the width of the pattern opening before and after thermal curing.

さらに、後述する(Da)黒色剤として、特に(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料を含有させる場合、上述した顔料のアルカリ耐性不足に起因した、顔料由来の現像残渣が発生する場合がある。そのような場合、後述する(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物、及び、(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物又は(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物を含有させることで、上述した顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。 Furthermore, when (D1a-1a) a benzofuranone-based black pigment is used as the (Da) black agent, which will be described later, a development residue derived from the pigment may occur due to the insufficient alkali resistance of the pigment described above. In such a case, by including (B3) a flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound and (B1) a fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound or (B2) an indane skeleton-containing radically polymerizable compound, which will be described later, the above-mentioned It is possible to suppress the generation of development residues derived from pigments.

(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合の進行しやすい、(メタ)アクリル基を有する化合物が好ましい。露光時の感度向上及び現像後の残渣抑制の観点から、(メタ)アクリル基を分子中に2つ以上有する化合物がより好ましい。 As the (B1) fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound and (B2) the indane skeleton-containing radically polymerizable compound, a compound having a (meth)acrylic group, which facilitates the progress of radical polymerization, is preferable. Compounds having two or more (meth)acrylic groups in the molecule are more preferable from the viewpoint of improving sensitivity during exposure and suppressing residue after development.

(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物としては、例えば、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス[4-(3-(メタ)アクリロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、若しくは9,9-ビス[3,4-ビス(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、又はOGSOL(登録商標) EA-50P、同 EA-0200、同 EA-0250P、同 EA-0300、同 EA-500、同 EA-1000、同 EA-F5510、若しくは同 GA-5000(以上、いずれも大阪ガスケミカル社製)が挙げられる。 Examples of the (B1) fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound include 9,9-bis[4-(2-(meth)acryloxyethoxy)phenyl]fluorene, 9,9-bis[4-(3-(meth) ) acryloxypropoxy)phenyl]fluorene, 9,9-bis(4-(meth)acryloxyphenyl)fluorene, 9,9-bis[4-(2-hydroxy-3-(meth)acryloxypropoxy)phenyl] Fluorene, or 9,9-bis[3,4-bis(2-(meth)acryloxyethoxy)phenyl]fluorene, or OGSOL (registered trademark) EA-50P, EA-0200, EA-0250P, EA -0300, EA-500, EA-1000, EA-F5510, or GA-5000 (all of which are manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.).

(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物としては、例えば、1,1-ビス[4-(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]インダン、1,1-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)インダン、1,1-ビス[4-(2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロキシプロポキシ)フェニル]インダン、1,1-ビス[3,4-ビス(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]インダン、2,2-ビス[4-(2-(メタ)アクリロキシエトキシ)フェニル]インダン、又は2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)インダンが挙げられる。 (B2) The indane skeleton-containing radically polymerizable compound includes, for example, 1,1-bis[4-(2-(meth)acryloxyethoxy)phenyl]indane, 1,1-bis(4-(meth)acryloxy phenyl)indane, 1,1-bis[4-(2-hydroxy-3-(meth)acryloxypropoxy)phenyl]indane, 1,1-bis[3,4-bis(2-(meth)acryloxyethoxy) )phenyl]indane, 2,2-bis[4-(2-(meth)acryloxyethoxy)phenyl]indane, or 2,2-bis(4-(meth)acryloxyphenyl)indane.

(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物は、公知の方法により、合成することができる。例えば、国際公開第2008/139924号に記載の合成方法が挙げられる。 (B1) fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound and (B2) indane skeleton-containing radically polymerizable compound can be synthesized by a known method. For example, the synthesis method described in International Publication No. 2008/139924 can be mentioned.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物の含有量の合計は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、2質量部以上がさらに好ましく、3質量部以上がさらにより好ましく、5質量部以上が特に好ましい。含有量が0.5質量部以上であると、露光時の感度を向上できるとともに、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することができるとともに、ハーフトーン特性を向上できる。一方、(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物の含有量の合計は、25質量部以下が好ましく、22質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましく、18質量部以下がさらにより好ましく、15質量部以下が特に好ましい。含有量が25質量部以下であると、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することができるとともに、現像後の残渣発生を抑制することができる。 The total content of (B1) a fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound and (B2) an indane skeleton-containing radically polymerizable compound in the negative photosensitive resin composition of the present invention is (A) an alkali-soluble resin and (B) When the total of the radically polymerizable compounds is 100 parts by mass, it is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, still more preferably 2 parts by mass or more, even more preferably 3 parts by mass or more. Part by mass or more is particularly preferred. When the content is 0.5 parts by mass or more, the sensitivity at the time of exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after thermal curing. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. On the other hand, the total content of (B1) the fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound and (B2) the indane skeleton-containing radically polymerizable compound is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 22 parts by mass or less, and 20 parts by mass or less. More preferably, 18 parts by mass or less is even more preferable, and 15 parts by mass or less is particularly preferable. When the content is 25 parts by mass or less, it is possible to suppress the change in pattern opening dimension width before and after heat curing, and to suppress the generation of residues after development.

<(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(B)ラジカル重合性化合物として、(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物とは、分子中に複数のエチレン性不飽和二重結合基と、脂肪族鎖又はオキシアルキレン鎖などの柔軟骨格とを有する化合物をいう。
<(B3) Flexible Chain-Containing Aliphatic Radically Polymerizable Compound>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains (B3) a flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound as (B) a radically polymerizable compound. (B3) A flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound refers to a compound having a plurality of ethylenically unsaturated double bond groups and a flexible skeleton such as an aliphatic chain or an oxyalkylene chain in the molecule.

(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物を含有させることで、露光時のUV硬化が効率的に進行し、露光時の感度を向上させることができる。加えて、後述する(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、(D1)顔料が(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物のUV硬化時の架橋によって硬化部に固定化されることで、(D1)顔料に由来する現像後の残渣発生を抑制することができる。また、熱硬化前後における、パターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。 By including (B3) the flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound, UV curing during exposure proceeds efficiently, and the sensitivity during exposure can be improved. In addition, when the (D1) pigment is contained as the (D) colorant described later, the (D1) pigment is fixed to the cured portion by crosslinking of the (B3) flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound during UV curing. (D1), it is possible to suppress the generation of post-development residue derived from the pigment. Moreover, it is possible to suppress a change in the width of the pattern opening before and after thermal curing.

さらに、後述する(Da)黒色剤として、特に(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料を含有させる場合、上述した通り、この顔料のアルカリ耐性不足に起因した、顔料由来の現像残渣が発生する場合がある。そのような場合にも、(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物を含有させることで、上述した顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。 Furthermore, when (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment is contained as (Da) black agent, which will be described later, in particular, as described above, pigment-derived development residue may occur due to insufficient alkali resistance of this pigment. be. Even in such a case, the inclusion of (B3) the flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound can suppress the development residue derived from the above pigment.

(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物としては、分子中に一般式(24)で表される基と3個以上の一般式(25)で表される基とを有する化合物が好ましい。 (B3) Flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound is preferably a compound having a group represented by general formula (24) and three or more groups represented by general formula (25) in the molecule.

Figure 0007255182000018
Figure 0007255182000018

一般式(24)において、R125は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。Z17は、一般式(29)で表される基又は一般式(30)で表される基を表す。aは、1~10の整数を表し、bは、1~4の整数を表し、cは、0又は1を表し、dは、1~4の整数を表し、eは、0又は1を表す。cが0の場合、dは1である。一般式(25)において、R126~R128は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。一般式(30)において、R129は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。一般式(24)において、cは1が好ましく、eは1が好ましい。一般式(25)において、R126は、水素又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素又はメチル基がより好ましい。R127及びR128は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素がより好ましい。一般式(30)において、R129は、水素又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素又はメチル基がより好ましい。一般式(24)において、cが1であると、現像後の残渣発生を抑制することができる。In general formula (24), R 125 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Z 17 represents a group represented by general formula (29) or a group represented by general formula (30). a represents an integer of 1 to 10, b represents an integer of 1 to 4, c represents 0 or 1, d represents an integer of 1 to 4, e represents 0 or 1 . If c is 0, then d is 1. In general formula (25), R 126 to R 128 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. In general formula (30), R 129 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. In general formula (24), c is preferably 1, and e is preferably 1. In general formula (25), R 126 is preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably hydrogen or a methyl group. R 127 and R 128 are each independently preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably hydrogen. In general formula (30), R 129 is preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably hydrogen or a methyl group. In general formula (24), when c is 1, it is possible to suppress the generation of residues after development.

(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物としては、少なくとも1つのラクトン変性鎖及び/又は少なくとも1つのラクタム変性鎖を有することが好ましい。(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物が、少なくとも1つのラクトン変性鎖及び/又は少なくとも1つのラクタム変性鎖を有することで、現像後の残渣発生を抑制することができる。上述した一般式(24)において、cが、1であって、eが、1であると、(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物が、少なくとも1つのラクトン変性鎖及び/又は少なくとも1つのラクタム変性鎖を有する。 (B3) Flexible chain-containing aliphatic radical polymerizable compound preferably has at least one lactone-modified chain and/or at least one lactam-modified chain. (B3) The flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound has at least one lactone-modified chain and/or at least one lactam-modified chain, so that generation of residue after development can be suppressed. In the general formula (24) described above, when c is 1 and e is 1, (B3) the flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound has at least one lactone-modified chain and/or at least one It has two lactam-modified chains.

(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物が分子中に有するエチレン性不飽和二重結合基数は、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましく、4個以上がさらに好ましい。エチレン性不飽和二重結合基数が2個以上であると、露光時の感度を向上させることができる。一方、(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物が分子中に有するエチレン性不飽和二重結合基数は、12個以下が好ましく、10個以下がより好ましく、8個以下がさらに好ましく、6個以下が特に好ましい。エチレン性不飽和二重結合基数が12個以下であると、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。 (B3) The number of ethylenically unsaturated double bond groups in the molecule of the flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and even more preferably 4 or more. When the number of ethylenically unsaturated double bond groups is 2 or more, sensitivity during exposure can be improved. On the other hand, the number of ethylenically unsaturated double bond groups in the molecule of (B3) the flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound is preferably 12 or less, more preferably 10 or less, even more preferably 8 or less, and 6 1 or less is particularly preferred. When the number of ethylenically unsaturated double bond groups is 12 or less, a pattern with a low taper shape can be formed after heat curing, and a change in pattern opening dimension width before and after heat curing can be suppressed.

(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物としては、分子中に有するエチレン性不飽和二重結合基数が3個以上の化合物として、例えば、エトキシ化ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、δ-バレロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、γ-ブチロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、β-プロピオラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性グリセリントリ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、若しくはε-カプロラクトン変性1,3,5-トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、“KAYARAD”(登録商標) DPEA-12、同 DPCA-20、同 DPCA-30、同 DPCA-60、若しくは同 DPCA-120(以上、いずれも日本化薬社製)、又は“NK ESTER”(登録商標) A-DPH-6E、同 A-DPH-6P、同 M-DPH-6E、同 A-9300-1CL、若しくは同 A-9300-3CL(以上、いずれも新中村化学工業社製)が挙げられる。 (B3) Flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compounds include compounds having 3 or more ethylenically unsaturated double bond groups in the molecule, such as ethoxylated dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, propoxylated Dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, δ-valerolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, γ-butyrolactone-modified dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, β - Propiolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ε-caprolactam-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ε-caprolactone-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ε-caprolactone-modified trimethylolpropane tri(meth) ) acrylate, ε-caprolactone-modified ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified glycerin tri(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified pentaerythritol tri(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified pentaerythritol tetra(meth)acrylate , or ε-caprolactone-modified 1,3,5-tris((meth)acryloxyethyl)isocyanuric acid, “KAYARAD” (registered trademark) DPEA-12, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, Or the same DPCA-120 (all of them are manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), or "NK ESTER" (registered trademark) A-DPH-6E, A-DPH-6P, M-DPH-6E, A-9300 -1CL or A-9300-3CL (both of which are manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).

分子中に有するエチレン性不飽和二重結合基数が2個の化合物として、例えば、ε-カプロラクトン変性ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ジトリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性グリセリンジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ε-カプロラクトン変性1,3-ビス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、若しくはε-カプロラクトン変性1,3-ビス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌル酸、又は“KAYARAD”(登録商標) HX-220、若しくは同 HX-620(以上、いずれも日本化薬社製)が挙げられる。 Compounds having two ethylenically unsaturated double bond groups in the molecule include, for example, ε-caprolactone-modified neopentyl hydroxypivalate di(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified trimethylolpropane di(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified ditrimethylolpropane di(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified glycerin di(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified pentaerythritol di(meth)acrylate, ε-caprolactone-modified dimethylol-tricyclodecane di(meth)acrylate , ε-caprolactone-modified 1,3-bis((meth)acryloxyethyl)isocyanuric acid, or ε-caprolactone-modified 1,3-bis((meth)acryloxyethyl)isocyanuric acid, or “KAYARAD” (registered trademark) HX-220 or HX-620 (both of which are manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物は、公知の方法により、合成することができる。 (B3) Flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound can be synthesized by a known method.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、5質量部以上が好ましく、10質量部以上がより好ましく、15質量部以上がさらに好ましく、20質量部以上が特に好ましい。含有量が5質量部以上であると、露光時の感度を向上できるとともに、現像後の残渣発生を抑制することができる。加えて、熱硬化前後における、パターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。一方、(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物の含有量は、45質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましく、35質量部以下がさらに好ましく、30質量部以下が特に好ましい。含有量が45質量部以下であると、低テーパーのパターン形状の硬化膜を得ることができる。 The content of the (B3) flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 100 parts by mass for the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound. WHEREIN: 5 mass parts or more are preferable, 10 mass parts or more are more preferable, 15 mass parts or more are still more preferable, and 20 mass parts or more are especially preferable. When the content is 5 parts by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved, and the generation of residue after development can be suppressed. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing. On the other hand, the content of (B3) the flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound is preferably 45 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, even more preferably 35 parts by mass or less, and particularly preferably 30 parts by mass or less. When the content is 45 parts by mass or less, a cured film having a low taper pattern can be obtained.

<(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(B)ラジカル重合性化合物として、(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物とは、分子中に複数のエチレン性不飽和二重結合基と、脂環式基とを有する化合物をいう。
<(B4) Alicyclic Group-Containing Radically Polymerizable Compound>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains (B4) an alicyclic group-containing radically polymerizable compound as (B) a radically polymerizable compound. (B4) Alicyclic group-containing radically polymerizable compound refers to a compound having a plurality of ethylenically unsaturated double bond groups and an alicyclic group in the molecule.

(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物を含有させることで、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。これは、露光時のUV硬化によって脂環式基が膜中に導入されることで耐熱性が向上し、パターン裾におけるリフローが抑制されたためと考えられる。また上記に加えて、現像後のパターン形状制御による順テーパー化が可能になるとともに、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成できる。これは、脂環式基の疎水性により、現像時のアルカリ現像液の膜への浸透が阻害されるともに、脂環式基の立体障害により、熱硬化時の過剰硬化が阻害されたためと推測される。 By including (B4) an alicyclic group-containing radically polymerizable compound, it is possible to suppress a change in pattern opening dimension width before and after heat curing. This is presumably because alicyclic groups were introduced into the film by UV curing during exposure, thereby improving the heat resistance and suppressing reflow at the bottom of the pattern. In addition to the above, it is possible to form a forward tapered pattern by pattern shape control after development, and to form a low tapered pattern after heat curing. It is speculated that this is because the hydrophobicity of the alicyclic group inhibits the penetration of the alkaline developer into the film during development, and the steric hindrance of the alicyclic group inhibits excessive curing during heat curing. be done.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物及び後述する(F)多官能チオール化合物を含有することが好ましい。(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物と(F)多官能チオール化合物とを、組み合わせて使用することで、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。これは、(F)多官能チオール化合物によって膜表面における酸素阻害が抑制されることで、露光時における(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物のUV硬化が促進されたためと考えられる。すなわち、露光時のUV硬化によって、脂環式基に由来する耐熱性と疎水性が向上したと推測される。(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物は、膜表面における酸素阻害に加え、脂環式基の立体障害によりUV硬化が阻害されやすいため、(F)多官能チオール化合物の併用によってUV硬化が顕著に促進されたためと考えられる。 The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably contains (B4) an alicyclic group-containing radically polymerizable compound and (F) a polyfunctional thiol compound described later. By using (B4) an alicyclic group-containing radical polymerizable compound and (F) a polyfunctional thiol compound in combination, it is possible to suppress changes in the pattern opening dimension width before and after heat curing, and to have a low tapered shape after development. pattern can be formed. This is probably because (F) polyfunctional thiol compound suppresses oxygen inhibition on the film surface, thereby promoting UV curing of (B4) alicyclic group-containing radically polymerizable compound during exposure. That is, it is presumed that UV curing at the time of exposure improved the heat resistance and hydrophobicity derived from the alicyclic group. (B4) Alicyclic group-containing radically polymerizable compound is likely to inhibit UV curing due to oxygen inhibition on the film surface and steric hindrance of the alicyclic group. This is thought to be due to the marked promotion of

(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物が分子中に有するエチレン性不飽和二重結合基数は、2個以上がより好ましく、3個以上がさらに好ましい。エチレン性不飽和二重結合基数が2個以上であると、露光時の感度を向上させることができる。一方、(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物が分子中に有するエチレン性不飽和二重結合基数は、10個以下が好ましく、6個以下がより好ましい。エチレン性不飽和二重結合基数が10個以下であると、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成できる。 (B4) The number of ethylenically unsaturated double bond groups in the molecule of the alicyclic group-containing radically polymerizable compound is more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more. When the number of ethylenically unsaturated double bond groups is 2 or more, sensitivity during exposure can be improved. On the other hand, the number of ethylenically unsaturated double bond groups in the molecule of (B4) the alicyclic group-containing radically polymerizable compound is preferably 10 or less, more preferably 6 or less. When the number of ethylenically unsaturated double bond groups is 10 or less, a low tapered pattern can be formed after heat curing.

(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物が分子中に有する脂環式基としては、縮合多環脂環式骨格が好ましい。縮合多環脂環式骨格を有することで、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。加えて、現像後のパターン形状制御による順テーパー化が可能になるとともに、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成できる。
縮合多環脂環式骨格としては、例えば、ビシクロ[4.3.0]ノナン骨格、ビシクロ[5.4.0]ウンデカン骨格、ビシクロ[2.2.2]オクタン骨格、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン骨格、ペンタシクロペンタデカン骨格、アダマンタン骨格又はヒドロキシアダマンタン骨格が挙げられる。
As the alicyclic group which the alicyclic group-containing radically polymerizable compound (B4) has in the molecule, a condensed polycyclic alicyclic skeleton is preferable. By having a condensed polycyclic alicyclic skeleton, it is possible to suppress a change in pattern opening dimension width before and after heat curing. In addition, it is possible to form a forward tapered pattern by pattern shape control after development, and to form a low tapered pattern after thermal curing.
Examples of condensed polycyclic alicyclic skeletons include bicyclo[4.3.0]nonane skeleton, bicyclo[5.4.0]undecane skeleton, bicyclo[2.2.2]octane skeleton, tricyclo[5.2 .1.0 2,6 ]decane skeleton, pentacyclopentadecane skeleton, adamantane skeleton or hydroxyadamantane skeleton.

(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物としては、例えば、ジメチロール-ビシクロ[4.3.0]ノナンジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-ビシクロ[5.4.0]ウンデカンジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-ビシクロ[2.2.2]オクタンジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-ぺンタシクロペンタデカンジ(メタ)アクリレート、1,3-アダマンタンジ(メタ)アクリレート、1,3,5-アダマンタントリ(メタ)アクリレート又は5-ヒドロキシ-1,3-アダマンタンジ(メタ)アクリレートが挙げられる。(B4) Alicyclic group-containing radically polymerizable compound, for example, dimethylol-bicyclo[4.3.0]nonane di(meth)acrylate, dimethylol-bicyclo[5.4.0]undecane di(meth)acrylate, dimethylol -bicyclo[2.2.2]octane di(meth)acrylate, dimethylol-tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decane di(meth)acrylate, dimethylol-pentacyclopentadecane di(meth)acrylate, 1, 3-adamantane di(meth)acrylate, 1,3,5-adamantane tri(meth)acrylate or 5-hydroxy-1,3-adamantane di(meth)acrylate.

(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物は、公知の方法により、合成することができる。 (B4) The alicyclic group-containing radically polymerizable compound can be synthesized by a known method.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上がさらに好ましく、5質量部以上がさらにより好ましく、10質量部以上が特に好ましい。含有量が1質量部以上であると、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。また、現像後のパターン形状制御による順テーパー化が可能になるとともに、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成できる。一方、(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物の含有量は、30質量部以下が好ましく、27質量部以下がより好ましく、25質量部以下がさらに好ましく、22質量部以下がさらにより好ましく、20質量部以下が特に好ましい。含有量が30質量部以下であると、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できるとともに、現像後の残渣発生を抑制できる。 The content of the (B4) alicyclic group-containing radically polymerizable compound in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 100 parts by mass for the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound. 1 part by mass or more is preferred, 2 parts by mass or more is more preferred, 3 parts by mass or more is even more preferred, 5 parts by mass or more is even more preferred, and 10 parts by mass or more is particularly preferred. When the content is 1 part by mass or more, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after the heat curing. In addition, it is possible to form a forward tapered pattern by pattern shape control after development, and to form a low tapered pattern after heat curing. On the other hand, the content of (B4) the alicyclic group-containing radically polymerizable compound is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 27 parts by mass or less, even more preferably 25 parts by mass or less, and even more preferably 22 parts by mass or less. , and 20 parts by mass or less are particularly preferred. When the content is 30 parts by mass or less, it is possible to suppress the change in the width of pattern openings before and after heat curing, and to suppress the generation of residues after development.

<(C1)光重合開始剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(C)感光剤として、(C1)光重合開始剤を含有する。(C1)光重合開始剤とは、露光によって結合開裂及び/又は反応してラジカルを発生する化合物をいう。(C1)光重合開始剤を含有させることで、上述した(B)ラジカル重合性化合物のラジカル重合が進行し、樹脂組成物の膜の露光部がアルカリ現像液に対して不溶化することで、ネガ型のパターンを形成することができる。また、露光時のUV硬化が促進されて、感度を向上させることができる。
<(C1) Photoinitiator>
The negative photosensitive resin composition of the present invention further contains (C1) a photopolymerization initiator as (C) a photosensitive agent. (C1) Photopolymerization initiator refers to a compound that cleaves bonds and/or reacts with exposure to generate radicals. By containing the photopolymerization initiator (C1), the radical polymerization of the radically polymerizable compound (B) described above proceeds, and the exposed portion of the film of the resin composition becomes insoluble in an alkaline developer, thereby producing a negative film. A pattern of molds can be formed. In addition, UV curing during exposure is accelerated, and sensitivity can be improved.

また、(C1)光重合開始剤を特定量以上含有させることで、熱硬化前後における、パターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。これは、露光時における(C1)光重合開始剤に由来するラジカル発生量の増加に起因すると考えられる。すなわち、露光時におけるラジカル発生量を増加させることで、発生したラジカルと、上述した(B)ラジカル重合性化合物中のエチレン性不飽和二重結合基との衝突確率が高くなり、UV硬化が促進され、架橋密度が向上することで、熱硬化時におけるパターンのテーパー部及びパターン裾のリフローが抑制されることで、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できると推測される。 In addition, by including a specific amount or more of the photopolymerization initiator (C1), it is possible to suppress a change in the width of the pattern opening before and after heat curing. This is thought to be due to an increase in the amount of radicals generated from the photopolymerization initiator (C1) during exposure. That is, by increasing the amount of radicals generated during exposure, the probability of collision between the generated radicals and the ethylenically unsaturated double bond groups in the above-mentioned (B) radically polymerizable compound increases, and UV curing is promoted. It is presumed that the improvement in the crosslink density suppresses the reflow of the tapered portion of the pattern and the bottom of the pattern during heat curing, thereby suppressing the change in the width of the pattern opening before and after heat curing.

(C1)光重合開始剤としては、例えば、ベンジルケタール系光重合開始剤、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、ビイミダゾール系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、アクリジン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、芳香族ケトエステル系光重合開始剤、又は安息香酸エステル系光重合開始剤が好ましく、露光時の感度向上の観点から、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、ビイミダゾール系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、アクリジン系光重合開始剤、又はベンゾフェノン系光重合開始剤がより好ましく、α-アミノケトン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤、ビイミダゾール系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤がさらに好ましい。 (C1) Photopolymerization initiators include, for example, benzyl ketal-based photopolymerization initiators, α-hydroxyketone-based photopolymerization initiators, α-aminoketone-based photopolymerization initiators, acylphosphine oxide-based photopolymerization initiators, and biimidazole. photopolymerization initiator, oxime ester photopolymerization initiator, acridine photopolymerization initiator, titanocene photopolymerization initiator, benzophenone photopolymerization initiator, acetophenone photopolymerization initiator, aromatic ketoester photopolymerization initiator , or a benzoic acid ester-based photopolymerization initiator is preferable, and from the viewpoint of improving sensitivity during exposure, an α-hydroxyketone-based photopolymerization initiator, an α-aminoketone-based photopolymerization initiator, an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator, Biimidazole-based photopolymerization initiators, oxime ester-based photopolymerization initiators, acridine-based photopolymerization initiators, or benzophenone-based photopolymerization initiators are more preferred, α-aminoketone-based photopolymerization initiators, and acylphosphine oxide-based photopolymerization initiators. , biimidazole-based photopolymerization initiators, and oxime ester-based photopolymerization initiators are more preferred.

ベンジルケタール系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オンが挙げられる。 Benzyl ketal photopolymerization initiators include, for example, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one.

α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤としては、例えば、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、又は2-ヒドロキシ-1-[4-[4-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオニル)ベンジル]フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンが挙げられる。 Examples of α-hydroxyketone-based photopolymerization initiators include 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1 -one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, or 2-hydroxy-1-[4-[4- (2-Hydroxy-2-methylpropionyl)benzyl]phenyl]-2-methylpropan-1-one.

α-アミノケトン系光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン、又は3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-オクチル-9H-カルバゾールが挙げられる。 Examples of α-aminoketone-based photopolymerization initiators include 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4 -morpholinophenyl)-butan-1-one, 2-dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one, or 3,6-bis(2-methyl -2-morpholinopropionyl)-9-octyl-9H-carbazole.

アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤としては、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド、又はビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(2,4,4-トリメチルペンチル)ホスフィンオキシドが挙げられる。 Acylphosphine oxide-based photopolymerization initiators include, for example, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, or bis(2,6-dimethoxy benzoyl)-(2,4,4-trimethylpentyl)phosphine oxide.

ビイミダゾール系光重合開始剤としては、例えば、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’,5-トリス(2-クロロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-4’,5’-ジフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’,5-トリス(2-フルオロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-4’,5’-ジフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール又は2,2’-ビス(2-メトキシフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾールが挙げられる。 Examples of biimidazole-based photopolymerization initiators include 2,2′-bis(2-chlorophenyl)-4,4′,5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′, 5-tris(2-chlorophenyl)-4-(3,4-dimethoxyphenyl)-4',5'-diphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2',5-tris(2-fluorophenyl) -4-(3,4-dimethoxyphenyl)-4',5'-diphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4',5,5 '-Tetraphenyl-1,2'-biimidazole or 2,2'-bis(2-methoxyphenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.

オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、1-フェニルプロパン-1,2-ジオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニルブタン-1,2-ジオン-2-(O-メトキシカルボニル)オキシム、1,3-ジフェニルプロパン-1,2,3-トリオン-2-(O-エトキシカルボニル)オキシム、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1-[4-[4-カルボキシフェニルチオ]フェニル]プロパン-1,2-ジオン-2-(O-アセチル)オキシム、1-[4-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニルチオ]フェニル]プロパン-1,2-ジオン-2-(O-アセチル)オキシム、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-3-シクロペンチルプロパン-1,2-ジオン-2-(O-ベンゾイル)オキシム、1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-2-シクロペンチルエタン-1,2-ジオン-2-(O-アセチル)オキシム、1-[9,9-ジエチルフルオレン-2-イル]プロパン-1,2-ジオン-2-(O-アセチル)オキシム、1-[9,9-ジ-n-プロピル-7-(2-メチルベンゾイル)-フルオレン-2-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム、1-[9-エチル-6-[2-メチル-4-[1-(2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチルオキシ]ベンゾイル]-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-3-シクロペンチルプロパン-1-オン-1-(O-アセチル)オキシム、又は1-(9-エチル-6-ニトロ-9H-カルバゾール-3-イル)-1-[2-メチル-4-(1-メトキシプロパン-2-イルオキシ)フェニル]メタノン-1-(O-アセチル)オキシムが挙げられる。 Examples of oxime ester photopolymerization initiators include 1-phenylpropane-1,2-dione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-phenylbutane-1,2-dione-2-(O-methoxy carbonyl)oxime, 1,3-diphenylpropane-1,2,3-trione-2-(O-ethoxycarbonyl)oxime, 1-[4-(phenylthio)phenyl]octane-1,2-dione-2-( O-benzoyl)oxime, 1-[4-[4-carboxyphenylthio]phenyl]propane-1,2-dione-2-(O-acetyl)oxime, 1-[4-[4-(2-hydroxyethoxy ) phenylthio]phenyl]propane-1,2-dione-2-(O-acetyl)oxime, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-3-cyclopentylpropane-1,2-dione-2-(O-benzoyl ) oxime, 1-[4-(phenylthio)phenyl]-2-cyclopentylethane-1,2-dione-2-(O-acetyl)oxime, 1-[9,9-diethylfluoren-2-yl]propane- 1,2-dione-2-(O-acetyl)oxime, 1-[9,9-di-n-propyl-7-(2-methylbenzoyl)-fluoren-2-yl]ethanone-1-(O- Acetyl)oxime, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone-1-(O-acetyl)oxime, 1-[9-ethyl-6-[2 -methyl-4-[1-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyloxy]benzoyl]-9H-carbazol-3-yl]ethanone-1-(O-acetyl)oxime, 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]-3-cyclopentylpropan-1-one-1-(O-acetyl)oxime, or 1-(9-ethyl -6-nitro-9H-carbazol-3-yl)-1-[2-methyl-4-(1-methoxypropan-2-yloxy)phenyl]methanone-1-(O-acetyl)oxime.

アクリジン系光重合開始剤としては、例えば、1,7-ビス(アクリジン-9-イル)-n-ヘプタンが挙げられる。 Examples of acridine photopolymerization initiators include 1,7-bis(acridin-9-yl)-n-heptane.

チタノセン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(η-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)フェニル]チタン(IV)、又はビス(η-3-メチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロフェニル)チタン(IV)が挙げられる。Titanocene-based photopolymerization initiators include, for example, bis(η 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis[2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl]titanium (IV), or bis(η 5 -3-methyl-2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluorophenyl)titanium (IV).

ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、4,4-ジクロロベンゾフェノン、4-ヒドロキシベンゾフェノン、アルキル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラキス(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4-メチルベンゾフェノン、ジベンジルケトン、又はフルオレノンが挙げられる。 Examples of benzophenone-based photopolymerization initiators include benzophenone, 4,4′-bis(dimethylamino)benzophenone, 4,4′-bis(diethylamino)benzophenone, 4-phenylbenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4- Hydroxybenzophenone, alkylated benzophenone, 3,3′,4,4′-tetrakis(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 4-methylbenzophenone, dibenzylketone, or fluorenone.

アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,3-ジエトキシアセトフェノン、4-t-ブチルジクロロアセトフェノン、ベンザルアセトフェノン、又は4-アジドベンザルアセトフェノンが挙げられる。 Acetophenone-based photopolymerization initiators include, for example, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,3-diethoxyacetophenone, 4-t-butyldichloroacetophenone, benzalacetophenone, and 4-azidobenzalacetophenone.

芳香族ケトエステル系光重合開始剤としては、例えば、2-フェニル-2-オキシ酢酸メチルが挙げられる。 Examples of aromatic ketoester-based photopolymerization initiators include methyl 2-phenyl-2-oxyacetate.

安息香酸エステル系光重合開始剤としては、例えば、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸(2-エチル)ヘキシル、4-ジエチルアミノ安息香酸エチル、又は2-ベンゾイル安息香酸メチルが挙げられる。 Examples of benzoic acid ester-based photopolymerization initiators include ethyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-ethyl)hexyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-diethylaminobenzoate, and methyl 2-benzoylbenzoate. be done.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(C1)光重合開始剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.7質量部以上がさらに好ましく、1質量部以上が特に好ましい。含有量が0.1質量部以上であると、露光時の感度を向上させることができる。また、(C1)光重合開始剤の含有量は、パターン開口寸法幅の制御の観点から、10質量部以上が好ましく、12質量部以上がより好ましく、14質量部以上がさらに好ましく、15質量部以上が特に好ましい。含有量が10質量部以上であると、熱硬化前後における、パターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。一方、(C1)光重合開始剤の含有量は、30質量部以下が好ましく、25質量部以下がより好ましく、22質量部以下がさらに好ましく、20質量部以下が特に好ましい。含有量が30質量部以下であると、現像後の解像度を向上させることができるとともに、低テーパー形状のパターンの硬化膜を得ることができる。 The content of the photopolymerization initiator (C1) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0 when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. 0.1 parts by mass or more is preferred, 0.5 parts by mass or more is more preferred, 0.7 parts by mass or more is even more preferred, and 1 part by mass or more is particularly preferred. When the content is 0.1 parts by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved. In addition, the content of the photopolymerization initiator (C1) is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 12 parts by mass or more, still more preferably 14 parts by mass or more, from the viewpoint of controlling the pattern opening dimension width, and 15 parts by mass. The above are particularly preferred. When the content is 10 parts by mass or more, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing. On the other hand, the content of the photopolymerization initiator (C1) is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 25 parts by mass or less, even more preferably 22 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. When the content is 30 parts by mass or less, the resolution after development can be improved, and a cured film with a low tapered pattern can be obtained.

<(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(C1)光重合開始剤として、(I)、(II)、及び(III)からなる群より選ばれる一種類以上の構造を有する(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤(以下、「(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤」)を含有する。
<(C1-1) Specific oxime ester photopolymerization initiator>
The negative photosensitive resin composition of the present invention has (C1) a photopolymerization initiator having one or more structures selected from the group consisting of (I), (II), and (III) (C1-1 ) contains an oxime ester photopolymerization initiator (hereinafter referred to as “(C1-1) specific oxime ester photopolymerization initiator”).

(I)ナフタレンカルボニル構造、トリメチルベンゾイル構造、チオフェンカルボニル構造、及びフランカルボニル構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造
(II)ニトロ基、カルバゾール構造、及び一般式(11)で表される基
(III)ニトロ基、並びに、フルオレン構造、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造、ナフタレン構造、ジフェニルメタン構造、ジフェニルアミン構造、ジフェニルエーテル構造、及びジフェニルスルフィド構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造
(I) one or more structures selected from the group consisting of a naphthalenecarbonyl structure, a trimethylbenzoyl structure, a thiophenecarbonyl structure, and a furancarbonyl structure (II) a nitro group, a carbazole structure, and a group represented by general formula (11) (III) a nitro group and one or more structures selected from the group consisting of a fluorene structure, a dibenzofuran structure, a dibenzothiophene structure, a naphthalene structure, a diphenylmethane structure, a diphenylamine structure, a diphenylether structure, and a diphenylsulfide structure;

Figure 0007255182000019
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一般式(11)において、Xは、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、又は炭素数6~15のアリーレン基を表す。Xが、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、又は炭素数4~10のシクロアルキレン基の場合、R29は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。Xが、炭素数6~15のアリーレン基の場合、R29は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。R30は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。aは、0又は1を表し、bは、0~10の整数を表す。In general formula (11), X 7 represents a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms. When X 7 is a direct bond, a C 1-10 alkylene group, or a C 4-10 cycloalkylene group, R 29 is hydrogen, a C 1-10 alkyl group, a C 4-10 represents a cycloalkyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group; When X 7 is an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, R 29 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a carbon haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or nitro represents a group. R 30 represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. a represents 0 or 1, and b represents an integer of 0-10.

一般式(11)において、Xは、溶剤に対する溶解性向上の観点から、炭素数1~10のアルキレン基が好ましく、又は露光時の感度向上の観点から、炭素数6~15のアリーレン基が好ましい。R29は、溶剤に対する溶解性向上の観点から、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数1~10のハロアルキル基、又は炭素数1~10のハロアルコキシ基が好ましい。また、R29は、露光時の感度向上及び現像後の低テーパー形状のパターン形成の観点から、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基が好ましい。R30は、露光時の感度向上の観点から、水素又は炭素数1~10のアルキル基が好ましく、水素又は炭素数1~4のアルキル基がより好ましく、メチルがさらに好ましい。aは、露光時の感度向上の観点から、0が好ましい。In general formula (11), X 7 is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms from the viewpoint of improving solubility in solvents, or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms from the viewpoint of improving sensitivity during exposure. preferable. R 29 is preferably a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint of improving solubility in solvents. R 29 is a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a A heterocyclic group, a heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group is preferred. R 30 is preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably methyl, from the viewpoint of improving sensitivity during exposure. From the viewpoint of improving sensitivity during exposure, a is preferably 0.

一般式(11)で表される基は、オキシムエステル構造を有する基であり、露光時のUVにより、結合開裂及び/又は反応してラジカルを発生する構造を有する基である。なお、上述した(II)又は(III)中の、フルオレン構造、カルバゾール構造、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造、ナフタレン構造、ジフェニルメタン構造、ジフェニルアミン構造、ジフェニルエーテル構造、又はジフェニルスルフィド構造は、上述したオキシムエステル構造を有する基が結合する母骨格を表す。また、上述した(I)、(II)、又は(III)中の、ナフタレンカルボニル構造、トリメチルベンゾイル構造、チオフェンカルボニル構造、フランカルボニル構造、及びニトロ基は、上述したオキシムエステル構造を有する基が結合する母骨格に対して、結合する構造又は結合する基を表す。 The group represented by the general formula (11) is a group having an oxime ester structure, and is a group having a structure that generates radicals by bond cleavage and/or reaction with UV light during exposure. Note that the fluorene structure, carbazole structure, dibenzofuran structure, dibenzothiophene structure, naphthalene structure, diphenylmethane structure, diphenylamine structure, diphenyl ether structure, or diphenyl sulfide structure in (II) or (III) described above is the oxime ester structure described above. represents the base skeleton to which the group having In addition, the naphthalenecarbonyl structure, trimethylbenzoyl structure, thiophenecarbonyl structure, furancarbonyl structure, and nitro group in (I), (II), or (III) above are bonded to groups having the above-described oxime ester structure. represents a structure or a group that binds to the base skeleton.

(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤とは、分子中に紫外領域の吸光度を高め、露光時における膜の深部でのラジカル硬化、及び露光時におけるラジカル発生量の増加によるラジカル硬化を促進可能な、特定の共役構造を有するオキシムエステル系化合物をいう。 (C1-1) The specific oxime ester photopolymerization initiator increases the absorbance in the ultraviolet region in the molecule, radical cures deep in the film during exposure, and radical cure due to an increase in the amount of radicals generated during exposure. An oxime ester compound having a specific conjugated structure that can promote

(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤を含有させることで、露光時の感度を向上できるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。加えて、ハーフトーン特性を向上できる。これは、露光時における膜の深部でのラジカル硬化が可能となったためと推測される。加えて、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤が有する特定の共役構造が、(A1)第1の樹脂及び(A2)第2の樹脂が有する芳香族基と相互作用することで膜全体に相溶化しており、露光時のラジカル発生量増加による、膜の深部へのラジカル硬化促進によって、アルカリ現像時における硬化膜への現像液の浸透が抑制され、現像液によるサイドエッチングを抑制できるためと考えられる。 (C1-1) By including a specific oxime ester photopolymerization initiator, sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, halftone characteristics can be improved. It is presumed that this is because radical curing in the deep part of the film became possible at the time of exposure. In addition, (C1-1) the specific conjugated structure of the specific oxime ester photopolymerization initiator interacts with the aromatic groups of the (A1) first resin and (A2) the second resin. The entire film is compatibilized at the time of exposure, and the increase in the amount of radicals generated during exposure promotes radical hardening deep into the film. This is thought to be because it is possible to suppress

また、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤を含有させることで、熱硬化前後における、パターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。これは、上述と同様に、アルカリ現像時の現像液によるサイドエッチングを抑制し、現像後に低テーパー形状のパターン形成が可能となったことに加え、露光時のUV硬化が促進されることで硬化膜が高分子量化し、熱硬化時におけるパターン裾のリフローが抑制されたためと推測される。 In addition, (C1-1) containing a specific oxime ester photopolymerization initiator can suppress a change in the width of the pattern opening before and after heat curing. As mentioned above, this suppresses side etching caused by the developer during alkaline development, making it possible to form a pattern with a low taper shape after development. It is presumed that this is because the film has a high molecular weight, and reflow at the pattern bottom during heat curing is suppressed.

露光時の感度向上、現像後のパターン形状制御による低テーパー化、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅変化抑制、及び、ハーフトーン特性向上の観点から、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤としては、一般式(12)で表される化合物、一般式(13)で表される化合物、及び一般式(14)で表される化合物からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましく、一般式(13)で表される化合物がより好ましい。 From the viewpoint of improving sensitivity during exposure, reducing taper by controlling pattern shape after development, suppressing changes in pattern opening width before and after heat curing, and improving halftone characteristics, (C1-1) specific oxime ester photopolymerization The initiator contains one or more selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (12), the compound represented by the general formula (13), and the compound represented by the general formula (14). is preferred, and a compound represented by general formula (13) is more preferred.

Figure 0007255182000020
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一般式(12)~(14)において、X~Xは、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、又は炭素数6~15のアリーレン基を表す。Y~Yは、それぞれ独立して、炭素、窒素、酸素、又は硫黄を表す。R31~R36は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルコキシ基、又は炭素数1~10のヒドロキシアルキル基を表す。R37~R39は、それぞれ独立して、一般式(15)で表される基、一般式(16)で表される基、一般式(17)で表される基、一般式(18)で表される基、又はニトロ基を表す。R40~R45は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、又は、炭素数4~10の環を形成する基を表す。R46~R48は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルケニル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、又は炭素数2~10のアシル基を表す。R49~R51は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。R52~R54は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。aは、0~3の整数を表し、bは、0又は1を表し、cは、0~5の整数を表し、dは、0又は1を表し、eは、0~4の整数を表し、fは、0~2の整数を表し、g、h、及びiは、それぞれ独立して、0~2の整数を表し、j、k、及びlは、それぞれ独立して、0又は1を表し、m、n、及びoは、それぞれ独立して、0~10の整数を表す。但し、Yが窒素、R37がニトロ基、Xが炭素数6~15のアリーレン基の場合、R49は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。In general formulas (12) to (14), X 1 to X 6 are each independently a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. represents 15 arylene groups. Y 1 to Y 3 each independently represent carbon, nitrogen, oxygen, or sulfur. R 31 to R 36 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or It represents a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 37 to R 39 each independently represent a group represented by general formula (15), a group represented by general formula (16), a group represented by general formula (17), or general formula (18) represents a group represented by or a nitro group. R 40 to R 45 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or represents a group forming a ring; R 46 to R 48 each independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms. , an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 10 carbon atoms. R 49 to R 51 each independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. , a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, a heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or represents a nitro group. R 52 to R 54 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. a represents an integer of 0 to 3, b represents 0 or 1, c represents an integer of 0 to 5, d represents 0 or 1, e represents an integer of 0 to 4 , f represents an integer of 0 to 2; g, h, and i each independently represent an integer of 0 to 2; j, k, and l each independently represent 0 or 1; and m, n, and o each independently represent an integer of 0 to 10. However, when Y 1 is nitrogen, R 37 is a nitro group, and X 4 is an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, R 49 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms. aryl group having 6 to 15 carbon atoms, haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms , represents an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group.

一般式(12)~(14)において、X~Xは、それぞれ独立して、溶剤に対する溶解性向上の観点からは、炭素数1~10のアルキレン基が好ましく、露光時の感度向上の観点からは、炭素数6~15のアリーレン基が好ましい。R40~R45において形成する、炭素数4~10の環としては、例えば、ベンゼン環又はシクロヘキサン環が挙げられる。R46~R48は、それぞれ独立して、溶剤に対する溶解性向上の観点から、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数1~10のハロアルキル基、又は炭素数1~10のハロアルコキシ基が好ましく、炭素数1~10のフルオロアルキル基、又は炭素数1~10のフルオロアルコキシ基がより好ましい。また、R46~R48は、露光時の感度向上及び現像後の低テーパー形状のパターン形成の観点から、それぞれ独立して、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、又は炭素数2~10のアシル基が好ましく、炭素数1~10のフルオロアルキル基、又は炭素数1~10のフルオロアルコキシ基がより好ましい。R49~R51は、溶剤に対する溶解性向上の観点から、それぞれ独立して、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数1~10のハロアルキル基、又は炭素数1~10のハロアルコキシ基が好ましく、炭素数1~10のフルオロアルキル基、又は炭素数1~10のフルオロアルコキシ基がより好ましい。また、R49~R51は、露光時の感度向上及び現像後の低テーパー形状のパターン形成の観点から、それぞれ独立して、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基が好ましく、炭素数1~10のフルオロアルキル基、又は炭素数1~10のフルオロアルコキシ基がより好ましい。R52~R54は、露光時の感度向上の観点から、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~10のアルキル基が好ましく、水素又は炭素数1~4のアルキル基がより好ましく、メチルがさらに好ましい。j、k、及びlは、露光時の感度向上の観点から、それぞれ独立して、0が好ましい。In general formulas (12) to (14), X 1 to X 6 are each independently preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms from the viewpoint of improving solubility in solvents, and improving sensitivity during exposure. From the point of view, an arylene group having 6 to 15 carbon atoms is preferable. Examples of the ring having 4 to 10 carbon atoms formed by R 40 to R 45 include a benzene ring and a cyclohexane ring. R 46 to R 48 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a A haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is preferred, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is more preferred. R 46 to R 48 each independently represent a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint of improving sensitivity during exposure and forming a low tapered pattern after development. or an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, more preferably a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. R 49 to R 51 are each independently a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint of improving solubility in solvents. is preferred, and a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is more preferred. R 49 to R 51 each independently represent a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, from the viewpoint of improving sensitivity during exposure and forming a low tapered pattern after development. group, a heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, a heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group, a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a carbon A fluoroalkoxy group of numbers 1 to 10 is more preferred. From the viewpoint of improving sensitivity during exposure, R 52 to R 54 are each independently preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and methyl. More preferred. j, k, and l are each independently preferably 0 from the viewpoint of improving sensitivity during exposure.

また、露光時の感度向上、現像後のパターン形状制御による低テーパー化、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅変化抑制、及び、ハーフトーン特性向上の観点から、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤としては、一般式(12)で表される化合物及び/又は一般式(13)で表される化合物を含有することが好ましい。一般式(12)及び一般式(13)において、Y及びYは、炭素又は窒素であることが好ましい。R46及びR47は、少なくとも炭素数1~10のアルケニル基を含むことが好ましく、炭素数1~6のアルケニル基を含むことがより好ましい。R49及びR50は、少なくとも炭素数1~10のアルケニル基を含むことが好ましく、炭素数1~6のアルケニル基を含むことがより好ましい。これは、アルケニル基を含むことにより、樹脂と開始剤との相溶性をより高めることができ、膜の深部においても露光時のUV硬化が効率的に進行するためと考えられる。In addition, from the viewpoint of improving the sensitivity during exposure, reducing the taper by controlling the pattern shape after development, suppressing changes in the width of the pattern opening before and after heat curing, and improving the halftone characteristics, (C1-1) a specific oxime ester The photopolymerization initiator preferably contains a compound represented by general formula (12) and/or a compound represented by general formula (13). In general formulas (12) and (13), Y 1 and Y 2 are preferably carbon or nitrogen. R 46 and R 47 preferably contain at least an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms. R 49 and R 50 preferably contain at least an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms. This is probably because the inclusion of alkenyl groups makes it possible to further increase the compatibility between the resin and the initiator, and UV curing during exposure proceeds efficiently even in deep portions of the film.

アルケニル基としては、例えば、ビニル基、1-メチルエテニル基、アリル基、1-メチル-2-プロペニル基、2-メチル-2-プロペニル基、1-プロペニル基、2-メチル-1-プロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、2-メチル-2-ブテニル基、3-メチル-2-ブテニル基、2,3-ジメチル-2-ブテニル基、3-ブテニル基、又はシンナミル基が挙げられる。 Examples of alkenyl groups include vinyl group, 1-methylethenyl group, allyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 2-methyl-2-propenyl group, 1-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 2-methyl-2-butenyl group, 3-methyl-2-butenyl group, 2,3-dimethyl-2-butenyl group, 3-butenyl group, or cinnamyl group .

Figure 0007255182000021
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一般式(15)~(18)において、R55~R58は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のヒドロキシアルキル基、又は環を形成する基を表す。複数のR55~R58で形成する環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、シクロペンタン環、又はシクロヘキサン環が挙げられる。aは0~7の整数であり、bは0~2の整数であり、c及びdはそれぞれ独立して、0~3の整数である。複数のR55~R58で形成する環としては、ベンゼン環又はナフタレン環が好ましい。In general formulas (15) to (18), R 55 to R 58 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. , an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a group forming a ring. Examples of the ring formed by a plurality of R 55 to R 58 include benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, cyclopentane ring and cyclohexane ring. a is an integer of 0-7, b is an integer of 0-2, and c and d are each independently an integer of 0-3. A benzene ring or a naphthalene ring is preferable as the ring formed by a plurality of R 55 to R 58 .

(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤としては、ハロゲンで置換された基を有することが好ましい。(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤が、ハロゲンで置換された基を有することで、溶剤に対する溶解性が向上する。加えて、(A1)第1の樹脂及び(A2)第2の樹脂との相溶性が向上し、露光時の感度を向上させることができるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。ハロゲンとしては、フッ素が好ましい。これは、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤が、フッ素で置換された基を有する場合、上述した(A1)第1の樹脂として、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体から選ばれる一種類以上が、フッ素原子を有する構造単位を含有するため、樹脂と開始剤との相溶性をより高めることができ、膜の深部においても露光時のUV硬化が効率的に進行するためと考えられる。 (C1-1) The specific oxime ester photopolymerization initiator preferably has a halogen-substituted group. (C1-1) When the specific oxime ester-based photopolymerization initiator has a halogen-substituted group, the solubility in a solvent is improved. In addition, the compatibility with (A1) the first resin and (A2) the second resin is improved, the sensitivity at the time of exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. can. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. Fluorine is preferred as the halogen. This is the case where (C1-1) a specific oxime ester photopolymerization initiator has a group substituted with fluorine, as the above-mentioned (A1) first resin, (A1-1) polyimide, (A1- 2) At least one type selected from polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor contains a structural unit having a fluorine atom, so that the resin and the initiator This is thought to be because the compatibility of the film can be further enhanced, and UV curing at the time of exposure proceeds efficiently even in the deep part of the film.

ハロゲンで置換された基としては、例えば、フルオロメチル基、フルオロエチル基、クロロエチル基、ブロモエチル基、ヨードエチル基トリフルオロメチル基、トリフルオロプロピル基、トリクロロプロピル基、テトラフルオロプロピル基、トリフルオロペンチル基、テトラフルオロペンチル基、ペンタフルオロペンチル基、ヘプタフルオロペンチル基、ヘプタフルオロデシル基、フルオロシクロペンチル基、テトラフルオロシクロペンチル基、フルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロプロポキシ基、テトラフルオロプロポキシ基、トリフルオロペンチルオキシ基、ペンタフルオロペンチルオキシ基、テトラフルオロシクロペンチルオキシ基、又はペンタフルオロフェノキシ基が挙げられる。 Groups substituted with halogen include, for example, fluoromethyl group, fluoroethyl group, chloroethyl group, bromoethyl group, iodoethyl group, trifluoromethyl group, trifluoropropyl group, trichloropropyl group, tetrafluoropropyl group, trifluoropentyl group , tetrafluoropentyl group, pentafluoropentyl group, heptafluoropentyl group, heptafluorodecyl group, fluorocyclopentyl group, tetrafluorocyclopentyl group, fluorophenyl group, pentafluorophenyl group, trifluoromethoxy group, trifluoropropoxy group, tetra A fluoropropoxy group, a trifluoropentyloxy group, a pentafluoropentyloxy group, a tetrafluorocyclopentyloxy group, or a pentafluorophenoxy group can be mentioned.

(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、以下に示す構造の化合物(OXL-1~OXL-102)が挙げられる。 (C1-1) Specific oxime ester photopolymerization initiators include, for example, compounds having the structures shown below (OXL-1 to OXL-102).

Figure 0007255182000022
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Figure 0007255182000023
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Figure 0007255182000024
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Figure 0007255182000025
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Figure 0007255182000026
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Figure 0007255182000029
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(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤は、公知の方法により、合成することができる。例えば、特開2013-190459号公報、特開2016-191905号公報、及び国際公開第2014/500852号に記載の合成方法が挙げられる。 (C1-1) A specific oxime ester photopolymerization initiator can be synthesized by a known method. Examples thereof include the synthesis methods described in JP-A-2013-190459, JP-A-2016-191905, and International Publication No. 2014/500852.

(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の極大吸収波長としては、330nm以上が好ましく、340nm以上がより好ましく、350nm以上がさらに好ましい。極大吸収波長が330nm以上であると、露光時の感度を向上でき、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。一方、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の極大吸収波長としては、410nm以下が好ましく、400nm以下がより好ましく、390nm以下がさらに好ましく、380nm以下が特に好ましい。極大吸収波長が410nm以下であると、露光時の感度を向上でき、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。 (C1-1) The maximum absorption wavelength of the specific oxime ester photopolymerization initiator is preferably 330 nm or longer, more preferably 340 nm or longer, and even more preferably 350 nm or longer. When the maximum absorption wavelength is 330 nm or more, the sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. On the other hand, (C1-1) the maximum absorption wavelength of the specific oxime ester photopolymerization initiator is preferably 410 nm or less, more preferably 400 nm or less, still more preferably 390 nm or less, and particularly preferably 380 nm or less. When the maximum absorption wavelength is 410 nm or less, the sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics.

また、後述する(Da)黒色剤の極大透過波長が、330~410nmである場合、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の極大吸収波長が、330~410nmであると、露光時の感度を向上でき、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。これは、露光時のUV光が膜の深部まで到達可能なため、膜の深部においてもUV硬化が効率的に進行するためと考えられる。 In addition, when the maximum transmission wavelength of (Da) the black agent described later is 330 to 410 nm, (C1-1) the maximum absorption wavelength of the specific oxime ester photopolymerization initiator is 330 to 410 nm. Sensitivity can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. It is believed that this is because the UV light during exposure can reach deep into the film, and UV curing proceeds efficiently even in the deep part of the film.

なお、極大吸収波長及び極大透過波長とは、波長300~800nmの範囲内で、吸収スペクトル及び透過スペクトルにおける、極大吸収を示す波長及び極大透過を示す波長をいう。 The maximum absorption wavelength and maximum transmission wavelength refer to the wavelengths showing maximum absorption and maximum transmission in the absorption spectrum and transmission spectrum within the wavelength range of 300 to 800 nm.

(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の0.01g/Lプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液における、波長360nmの吸光度としては、0.20以上が好ましく、0.25以上がより好ましく、0.30以上がさらに好ましく、0.35以上がさらにより好ましく、0.40以上が特に好ましく、0.45以上が最も好ましい。吸光度が0.20以上であると、露光時の感度を向上でき、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。一方、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の0.01g/Lプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液における、波長360nmの吸光度としては、1.00以下が好ましい。吸光度が1.00以下であると、現像後の残渣発生を抑制できるとともに、現像後の解像度を向上できる。 (C1-1) Absorbance at a wavelength of 360 nm in a 0.01 g/L propylene glycol monomethyl ether acetate solution of a specific oxime ester photopolymerization initiator is preferably 0.20 or more, more preferably 0.25 or more, 0.30 or more is more preferred, 0.35 or more is even more preferred, 0.40 or more is particularly preferred, and 0.45 or more is most preferred. When the absorbance is 0.20 or more, the sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. On the other hand, (C1-1) in a 0.01 g/L propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the specific oxime ester photopolymerization initiator, the absorbance at a wavelength of 360 nm is preferably 1.00 or less. When the absorbance is 1.00 or less, the generation of residue after development can be suppressed, and the resolution after development can be improved.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.7質量部以上がさらに好ましく、1質量部以上が特に好ましい。含有量が0.5質量部以上であると、露光時の感度を向上させることができる。また、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の含有量は、現像後及び熱硬化後のパターン形状制御の観点から、3質量部以上が好ましく、4質量部以上がより好ましく、5質量部以上がさらに好ましく、7質量部以上が特に好ましい。含有量が3質量部以上であると、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。加えて、ハーフトーン特性を向上できる。一方、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の含有量は、25質量部以下が好ましく、22質量部以下がより好ましく、20質量部以下がさらに好ましく、15質量部以下が特に好ましい。含有量が25質量部以下であると、現像後の解像度を向上させることができるとともに、低テーパー形状のパターンの硬化膜を得ることができる。また、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の含有量は、現像後のパターン形状制御の観点で、20質量部以下が好ましく、17質量部以下がより好ましく、15質量部以下がさらに好ましく、13質量部以下が特に好ましい。含有量が20質量部以下であると、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制することができる。 The content of the specific oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound, which is 100 mass. When expressed as parts, it is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, still more preferably 0.7 parts by mass or more, and particularly preferably 1 part by mass or more. When the content is 0.5 parts by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved. In addition, the content of (C1-1) the specific oxime ester photopolymerization initiator is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 4 parts by mass or more, from the viewpoint of pattern shape control after development and after heat curing. 5 parts by mass or more is more preferable, and 7 parts by mass or more is particularly preferable. When the content is 3 parts by mass or more, a pattern with a low taper shape can be formed after development, and a change in pattern opening width before and after heat curing can be suppressed. In addition, halftone characteristics can be improved. On the other hand, the content of the specific oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 22 parts by mass or less, even more preferably 20 parts by mass or less, and particularly 15 parts by mass or less. preferable. When the content is 25 parts by mass or less, the resolution after development can be improved, and a cured film with a low tapered pattern can be obtained. In addition, the content of the specific oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 17 parts by mass or less, and 15 parts by mass or less from the viewpoint of pattern shape control after development. is more preferable, and 13 parts by mass or less is particularly preferable. When the content is 20 parts by mass or less, it is possible to form a pattern with a low taper shape after development, and to suppress a change in pattern opening dimension width before and after heat curing.

<(C1-2)α-アミノケトン系光重合開始剤、(C1-3)アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤及び(C1-4)ビイミダゾール系光重合開始剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(C1)光重合開始剤として、(C1-2)α-アミノケトン系光重合開始剤、(C1-3)アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤及び(C1-4)ビイミダゾール系光重合開始剤からなる群より選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。
<(C1-2) α-Aminoketone Photopolymerization Initiator, (C1-3) Acylphosphine Oxide Photopolymerization Initiator and (C1-4) Biimidazole Photopolymerization Initiator>
The negative photosensitive resin composition of the present invention further comprises (C1) a photopolymerization initiator such as (C1-2) an α-aminoketone photopolymerization initiator and (C1-3) an acylphosphine oxide photopolymerization initiator. and (C1-4) a biimidazole-based photopolymerization initiator.

(C1-2)α-アミノケトン系光重合開始剤、(C1-3)アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤及び(C1-4)ビイミダゾール系光重合開始剤からなる群より選ばれる一種類以上を含有させることで、露光時の感度を向上できる。これらの光重合開始剤は、上述した(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の吸収波長とは異なる波長領域に吸収波長を有するため、露光時のUV光をより効率的にラジカル硬化に使用できるためと考えられる。また上記に加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。これは、同様に吸収波長の違いによって、より効率的にラジカル硬化が進行したことに加え、以下の理由と推定される。(C1-2)α-アミノケトン系光重合開始剤、(C1-3)アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤及び(C1-4)ビイミダゾール系光重合開始剤は、分子中に窒素又はリンを含むため、露光時の光分解及び/又は熱硬化時の熱分解によってアミン又はホスフィンを発生し、これらが熱硬化時における架橋触媒として作用し、パターン裾におけるリフローを抑制するためと考えられる。 (C1-2) α-aminoketone-based photopolymerization initiator, (C1-3) acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator and (C1-4) one or more selected from the group consisting of biimidazole-based photopolymerization initiator By containing it, the sensitivity at the time of exposure can be improved. These photopolymerization initiators have absorption wavelengths in a wavelength region different from the absorption wavelength of the specific oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) described above, so UV light during exposure can be more efficiently radicalized. This is probably because it can be used for curing. In addition to the above, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing. This is presumed to be due to the following reasons, in addition to the fact that radical curing progressed more efficiently due to the difference in absorption wavelength. (C1-2) α-aminoketone-based photopolymerization initiator, (C1-3) acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator and (C1-4) biimidazole-based photopolymerization initiator contain nitrogen or phosphorus in the molecule Therefore, it is considered that amine or phosphine is generated by photodecomposition during exposure and/or thermal decomposition during thermal curing, and these act as a cross-linking catalyst during thermal curing to suppress reflow at the pattern bottom.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物において、(C1)光重合開始剤に占める、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の含有比率は、55質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、65質量%以上がさらに好ましく、70質量%以上がさらにより好ましく、75質量%以上が特に好ましい。含有比率が55質量%以上であると、露光時の感度を向上できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。一方、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の含有比率は、95質量%以下が好ましく、93質量%以下がより好ましく、90質量%以下がさらに好ましく、88質量%以下がさらにより好ましく、85質量%以下が特に好ましい。含有比率が95質量%以下であると、露光時の感度を向上できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the content ratio of (C1-1) the specific oxime ester photopolymerization initiator in the (C1) photopolymerization initiator is preferably 55% by mass or more, and 60% by mass. % or more, more preferably 65 mass % or more, even more preferably 70 mass % or more, and particularly preferably 75 mass % or more. When the content ratio is 55% by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved, and the change in pattern opening dimension width before and after heat curing can be suppressed. On the other hand, the content ratio of the specific oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) is preferably 95% by mass or less, more preferably 93% by mass or less, further preferably 90% by mass or less, and further preferably 88% by mass or less. More preferably, 85% by mass or less is particularly preferable. When the content ratio is 95% by mass or less, the sensitivity during exposure can be improved, and the change in pattern opening dimension width before and after heat curing can be suppressed.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物において、(C1)光重合開始剤に占める、(C1-2)α-アミノケトン系光重合開始剤、(C1-3)アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤及び(C1-4)ビイミダゾール系光重合開始剤の含有比率の合計は、5質量%以上が好ましく、7質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましく、12質量%以上がさらにより好ましく、15質量%以上が特に好ましい。含有比率が5質量%以上であると、露光時の感度を向上できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。一方、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の含有比率は、45質量%以下が好ましく、40質量%以下がより好ましく、35質量%以下がさらに好ましく、30質量%以下がさらにより好ましく、25質量%以下が特に好ましい。含有比率が45質量%以下であると、露光時の感度を向上できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, (C1-2) an α-aminoketone-based photopolymerization initiator, (C1-3) an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator and (C1-4) The total content of the biimidazole-based photopolymerization initiator is preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, still more preferably 10% by mass or more, and even more preferably 12% by mass or more. , 15% by mass or more is particularly preferred. When the content ratio is 5% by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved, and the change in the pattern opening dimension width before and after heat curing can be suppressed. On the other hand, the content ratio of the specific oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) is preferably 45% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 35% by mass or less, and further preferably 30% by mass or less. More preferably, 25% by mass or less is particularly preferable. When the content ratio is 45% by mass or less, the sensitivity during exposure can be improved, and the change in pattern opening dimension width before and after heat curing can be suppressed.

<(C2)光酸発生剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(C)感光剤として、(C2)光酸発生剤を含有しても構わない。(C2)光酸発生剤とは、露光によって結合開裂を起こして酸を発生する化合物をいう。(C2)光酸発生剤を含有させることで、露光時のUV硬化が促進されて、感度を向上させることができる。また、樹脂組成物の熱硬化後の架橋密度が向上し、硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。(C2)光酸発生剤としては、イオン性化合物と、非イオン性化合物と、がある。
<(C2) Photoacid generator>
The negative photosensitive resin composition of the present invention may further contain (C2) a photoacid generator as (C) a photosensitive agent. (C2) Photoacid generator refers to a compound that causes bond cleavage upon exposure to generate an acid. By including (C2) a photoacid generator, UV curing during exposure is accelerated, and sensitivity can be improved. In addition, the crosslink density of the resin composition after thermosetting is improved, and the chemical resistance of the cured film can be improved. (C2) Photoacid generators include ionic compounds and nonionic compounds.

イオン性化合物の(C2)光酸発生剤としては、重金属、ハロゲンイオンを含まないものが好ましく、トリオルガノスルホニウム塩系化合物がより好ましい。トリオルガノスルホニウム塩系化合物としては、例えば、トリフェニルスルホニウムの、メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、カンファースルホン酸塩、又は4-トルエンスルホン酸塩;ジメチル-1-ナフチルスルホニウムのメタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、カンファースルホン酸塩、又は4-トルエンスルホン酸塩;ジメチル(4-ヒドロキシ-1-ナフチル)スルホニウムの、メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、カンファースルホン酸塩、又は4-トルエンスルホン酸塩;ジメチル(4,7-ジヒドロキシ-1-ナフチル)スルホニウムの、メタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、カンファースルホン酸塩、又は4-トルエンスルホン酸塩;ジフェニルヨードニウムのメタンスルホン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩、カンファースルホン酸塩、又は4-トルエンスルホン酸塩が挙げられる。 As the ionic compound (C2) photoacid generator, those containing no heavy metals or halogen ions are preferred, and triorganosulfonium salt compounds are more preferred. Triorganosulfonium salt compounds include, for example, methanesulfonate, trifluoromethanesulfonate, camphorsulfonate, or 4-toluenesulfonate of triphenylsulfonium; methanesulfonic acid of dimethyl-1-naphthylsulfonium salt, trifluoromethanesulfonate, camphorsulfonate or 4-toluenesulfonate; dimethyl(4-hydroxy-1-naphthyl)sulfonium methanesulfonate, trifluoromethanesulfonate, camphorsulfonate or 4-toluenesulfonate; dimethyl(4,7-dihydroxy-1-naphthyl)sulfonium, methanesulfonate, trifluoromethanesulfonate, camphorsulfonate, or 4-toluenesulfonate; diphenyliodonium methanesulfonate, trifluoromethanesulfonate, camphorsulfonate, or 4-toluenesulfonate.

非イオン性化合物の(C2)光酸発生剤としては、例えば、ハロゲン含有化合物、ジアゾメタン化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、カルボン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、リン酸エステル化合物、又はスルホンベンゾトリアゾール化合物が挙げられる。これらの(C2)光酸発生剤のうち、溶解性と硬化膜の絶縁性の観点から、イオン性化合物よりも非イオン性化合物の方が好ましい。発生する酸の強さの観点から、ベンゼンスルホン酸、4-トルエンスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸、又はリン酸を発生するものがより好ましい。j線(波長313nm)、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)、又はg線(波長436nm)に対する量子収率の高さによる高感度と、硬化膜の透明性の観点から、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物やイミノスルホン酸エステル化合物がさらに好ましい。 Examples of the nonionic compound (C2) photoacid generator include halogen-containing compounds, diazomethane compounds, sulfone compounds, sulfonate ester compounds, carboxylate ester compounds, sulfonimide compounds, phosphate ester compounds, or sulfonebenzotriazoles. compound. Among these (C2) photoacid generators, nonionic compounds are more preferable than ionic compounds from the viewpoint of solubility and insulating properties of the cured film. From the viewpoint of the strength of the generated acid, those that generate benzenesulfonic acid, 4-toluenesulfonic acid, perfluoroalkylsulfonic acid, or phosphoric acid are more preferable. From the viewpoint of high sensitivity due to high quantum yield to j-line (wavelength 313 nm), i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), or g-line (wavelength 436 nm) and transparency of the cured film, sulfone More preferred are acid ester compounds, sulfonimide compounds and iminosulfonate compounds.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(C2)光酸発生剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.7質量部以上がさらに好ましく、1質量部以上が特に好ましい。含有量が0.1質量部以上であると、露光時の感度を向上させることができる。一方、(C2)光酸発生剤の含有量は、25質量部以下が好ましく、20質量部以下がより好ましく、17質量部以下がさらに好ましく、15質量部以下が特に好ましい。含有量が25質量部以下であると、現像後の解像度を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。 The content of the photoacid generator (C2) in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0 when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. 0.1 parts by mass or more is preferred, 0.5 parts by mass or more is more preferred, 0.7 parts by mass or more is even more preferred, and 1 part by mass or more is particularly preferred. When the content is 0.1 part by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved. On the other hand, the content of the (C2) photoacid generator is preferably 25 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, still more preferably 17 parts by mass or less, and particularly preferably 15 parts by mass or less. When the content is 25 parts by mass or less, the resolution after development can be improved, and a pattern shape with a low taper can be obtained.

<(D)着色剤、(Da)黒色剤及び(Db)黒色以外の着色剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、さらに、(D)着色剤として、(Da)黒色剤を含有する。(D)着色剤とは、特定波長の光を吸収する化合物であり、特に、可視光線の波長(380~780nm)の光を吸収することで、着色する化合物をいう。(D)着色剤を含有させることで、ネガ型感光性樹脂組成物から得られる膜を着色させることができ、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を、所望の色に着色させる、着色性を付与することができる。また、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光から、(D)着色剤が吸収する波長の光を遮光する、遮光性を付与することができる。
<(D) Coloring Agent, (Da) Blacking Agent, and (Db) Non-Black Coloring Agent>
The negative photosensitive resin composition of the present invention further contains (Da) a black agent as (D) a colorant. (D) The coloring agent is a compound that absorbs light of a specific wavelength, and particularly refers to a compound that colors by absorbing light of a visible wavelength (380 to 780 nm). (D) By containing a coloring agent, the film obtained from the negative photosensitive resin composition can be colored, and the light transmitted through the film of the resin composition or the light reflected from the film of the resin composition can be imparted with a coloring property to be colored in a desired color. In addition, it is possible to impart a light-shielding property of shielding light having a wavelength absorbed by the (D) colorant from light transmitted through the film of the resin composition or light reflected from the film of the resin composition.

(D)着色剤としては、可視光線の波長の光を吸収し、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色に着色する化合物が挙げられる。これらの着色剤を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を、所望の色座標に調色する、調色性を向上させることができる。 (D) Colorants include compounds that absorb visible light wavelengths and are colored red, orange, yellow, green, blue, or purple. By combining two or more of these colorants, the light transmitted through the film of the resin composition or the light reflected from the film of the resin composition is toned to the desired color coordinates, and the toning property is improved. be able to.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、(D)着色剤として、(Da)黒色剤を必須成分として含有する。(Da)黒色剤とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色に着色する化合物をいう。(Da)黒色剤を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するため、樹脂組成物の膜を透過する光、又は、樹脂組成物の膜から反射する光を遮光する、遮光性を向上させることができる。このため、画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、ゲート絶縁層、カラーフィルタ、ブラックマトリックス又はブラックカラムスペーサーなどの用途に好適である。特に、有機ELディスプレイの遮光性を有する画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、又はゲート絶縁層として好ましく、遮光性を有する画素分割層、層間絶縁層、TFT平坦化層、又はTFT保護層など、外光反射の抑制によって高コントラスト化が要求される用途に好適である。 The negative photosensitive resin composition of the present invention contains (D) a colorant and (Da) a black agent as essential components. (Da) The black agent refers to a compound that is colored black by absorbing light of visible light wavelengths. (Da) Inclusion of a black agent causes the film of the resin composition to be blackened, so that light passing through the film of the resin composition or light reflected from the film of the resin composition is blocked. can be improved. Therefore, a pixel dividing layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, an electrode flattening layer, a wiring flattening layer, a TFT protective layer, an electrode protective layer, a wiring protective layer, a gate insulating layer, Suitable for applications such as color filters, black matrices or black column spacers. In particular, a pixel division layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, an electrode flattening layer, a wiring flattening layer, a TFT protective layer, an electrode protective layer, and a wiring having a light-shielding property of an organic EL display. It is preferable as a protective layer or a gate insulating layer, and is suitable for applications that require high contrast by suppressing external light reflection, such as a pixel division layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer having a light shielding property. be.

(D)着色剤における黒色とは、Colour Index Generic Name(以下、「C.I.ナンバー」)に“BLACK”が含まれるものをいう。C.I.ナンバーが付与されていないものは、硬化膜とした場合に黒色であるものをいう。二色以上のC.I.ナンバーが黒色でない(D)着色剤の混合物、及び、C.I.ナンバーが付与されていない(D)着色剤を少なくとも一つ含む、二色以上の(D)着色剤の混合物における黒色とは、硬化膜とした場合に黒色であるものをいう。硬化膜とした場合における黒色とは、(D)着色剤を含有する樹脂組成物の硬化膜の透過スペクトルにおいて、波長550nmにおける膜厚1.0μmあたりの透過率を、ランベルト・ベールの式に基づいて、波長550nmにおける透過率が10%となるように膜厚を0.1~1.5μmの範囲内で換算した場合に、換算後の透過スペクトルにおける、波長450~650nmにおける透過率が、25%以下であることをいう。 (D) The black color in the colorant means that the Color Index Generic Name (hereinafter referred to as "C.I. number") includes "BLACK". C. I. Those not given a number are black when cured. Two or more C.I. I. (D) a mixture of colorants whose numbers are not black; and C. I. Black in a mixture of two or more (D) colorants containing at least one unnumbered (D) colorant means that the cured film is black. The black color in the case of a cured film is the transmittance per 1.0 μm film thickness at a wavelength of 550 nm in the transmission spectrum of the cured film of the resin composition containing the (D) colorant, based on the Lambert-Beer equation. Therefore, when the film thickness is converted within the range of 0.1 to 1.5 μm so that the transmittance at a wavelength of 550 nm is 10%, the transmittance at a wavelength of 450 to 650 nm in the converted transmission spectrum is 25. % or less.

硬化膜の透過スペクトルは、以下の方法で求めることができる。少なくとも任意のバインダー樹脂及び(D)着色剤を含む樹脂組成物を、樹脂組成物の全固形分中に占める(D)着色剤の含有比率が35質量%となるように調製する。テンパックスガラス基板(AGCテクノグラス社製)上に、該樹脂組成物の膜を塗布した後、110℃で2分間プリベークして成膜してプリベーク膜を得る。次に、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、窒素雰囲気下、250℃で60分間熱硬化させ、(D)着色剤を含有する樹脂組成物の膜厚1.0μmの硬化膜(以下、「着色剤含有硬化膜」)を作製する。また、前記バインダー樹脂を含み、かつ、(D)着色剤を含有しない樹脂組成物を調製し、上記と同様の方法でテンパックスガラス基板上に、塗布、プリベーク及び熱硬化させ、(D)着色剤を含有しない樹脂組成物の膜厚1.0μmの硬化膜(以下、「ブランク用硬化膜」)を作製する。紫外可視分光光度計(MultiSpec-1500;島津製作所社製)を用いて、まず、ブランク硬化膜を膜厚1.0μmで成膜したテンパックスガラス基板を測定し、その紫外可視吸収スペクトルをブランクとする。次に、作製した着色剤含有硬化膜を成膜したテンパックスガラス基板をシングルビームで測定し、波長450~650nmにおける膜厚1.0μmあたりの透過率を求め、ブランクとの差分から着色剤含有硬化膜の透過率を算出する。 The transmission spectrum of the cured film can be obtained by the following method. A resin composition containing at least an arbitrary binder resin and (D) colorant is prepared so that the content of (D) colorant in the total solid content of the resin composition is 35% by mass. After coating a film of the resin composition on a Tempax glass substrate (manufactured by AGC Techno Glass), the film is prebaked at 110° C. for 2 minutes to form a prebaked film. Next, using a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.), heat curing is performed at 250 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere, and (D) the film thickness of the resin composition containing the coloring agent. A 1.0 μm cured film (hereinafter referred to as “colorant-containing cured film”) is prepared. Alternatively, a resin composition containing the binder resin and not containing (D) a coloring agent is prepared, coated, pre-baked and heat-cured on a Tempax glass substrate in the same manner as described above, and (D) colored. A cured film having a film thickness of 1.0 μm (hereinafter referred to as “blank cured film”) is prepared from a resin composition containing no agent. Using an ultraviolet-visible spectrophotometer (MultiSpec-1500; manufactured by Shimadzu Corporation), first, a Tempax glass substrate on which a blank cured film was formed to a thickness of 1.0 μm was measured, and the ultraviolet-visible absorption spectrum was measured as that of the blank. do. Next, the Tempax glass substrate on which the prepared colorant-containing cured film was formed was measured with a single beam, and the transmittance per 1.0 μm film thickness at a wavelength of 450 to 650 nm was obtained. Calculate the transmittance of the cured film.

(Da)黒色剤としては、遮光性の観点から、可視光線の全波長の光を吸収し、黒色に着色する化合物が好ましい。また、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色の着色剤から選ばれる二色以上の(D)着色剤の混合物も好ましい。これらの(D)着色剤を二色以上組み合わせることで、擬似的に黒色に着色することができ、遮光性を向上させることができる。 (Da) As the black agent, from the viewpoint of light-shielding properties, a compound that absorbs light of all wavelengths of visible light and is colored black is preferable. Also preferred are mixtures of two or more (D) colorants selected from red, orange, yellow, green, blue or violet colorants. By combining two or more colors of these coloring agents (D), a pseudo-black color can be obtained, and light-shielding properties can be improved.

(Da)黒色剤の極大透過波長としては、330nm以上が好ましく、340nm以上がより好ましく、350nm以上がさらに好ましい。極大透過波長が330nm以上であると、露光時の感度を向上でき、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。一方、(Da)黒色剤の極大透過波長としては、410nm以下が好ましく、400nm以下がより好ましく、390nm以下がさらに好ましく、380nm以下が特に好ましい。極大透過波長が410nm以下であると、露光時の感度を向上でき、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。 (Da) The maximum transmission wavelength of the black agent is preferably 330 nm or longer, more preferably 340 nm or longer, and even more preferably 350 nm or longer. When the maximum transmission wavelength is 330 nm or more, the sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. On the other hand, (Da) the maximum transmission wavelength of the black agent is preferably 410 nm or less, more preferably 400 nm or less, still more preferably 390 nm or less, and particularly preferably 380 nm or less. When the maximum transmission wavelength is 410 nm or less, the sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics.

また、上述した通り、(Da)黒色剤の極大透過波長が、330~410nmである場合、上述した(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤の極大吸収波長は、330~410nmであることが好ましい。 Further, as described above, when the maximum transmission wavelength of (Da) the black agent is 330 to 410 nm, the maximum absorption wavelength of the above-mentioned (C1-1) specific oxime ester photopolymerization initiator is 330 to 410 nm. Preferably.

(D)着色剤における極大透過波長は、上述した硬化膜の透過スペクトルの測定方法と同様に、波長300~800nmにおける膜厚1.0μmあたりの透過率を測定し、波長300~800nmの範囲内で、透過スペクトルにおける極大透過を示す波長を求めることで算出できる。 (D) The maximum transmission wavelength of the coloring agent is determined by measuring the transmittance per 1.0 μm film thickness at a wavelength of 300 to 800 nm in the same manner as the method for measuring the transmission spectrum of the cured film described above, and measuring the wavelength within the range of 300 to 800 nm. can be calculated by finding the wavelength at which the transmission spectrum exhibits the maximum transmission.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(Da)黒色剤が、後述する(D1a)黒色顔料、(D2a-1)黒色染料及び(D2a-2)二色以上の染料混合物から選ばれる一種類以上を含有することが好ましく、遮光性の観点から、後述する(D1a)黒色顔料を含有することがより好ましい。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-described (Da) black agent is composed of (D1a) a black pigment, (D2a-1) a black dye, and (D2a-2) a mixture of two or more dyes, which will be described later. It is preferable to contain one or more selected types, and from the viewpoint of light-shielding properties, it is more preferable to contain (D1a) a black pigment, which will be described later.

(Db)黒色以外の着色剤とは、可視光線の波長の光を吸収することで、着色する化合物をいう。すなわち、上述した、黒色を除く、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色に着色する着色剤である。(Da)黒色剤及び(Db)黒色以外の着色剤を含有させることで、樹脂組成物の膜に遮光性と着色性及び/又は調色性とを付与することができる。 (Db) The coloring agent other than black refers to a compound that is colored by absorbing light with a wavelength of visible light. That is, it is a coloring agent that colors red, orange, yellow, green, blue, or purple, excluding black, as described above. By containing (Da) a black agent and (Db) a coloring agent other than black, light-shielding properties and coloring properties and/or toning properties can be imparted to the film of the resin composition.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(Db)黒色以外の着色剤が、後述する(D1b)黒色以外の顔料及び/又は(D2b)黒色以外の染料を含有することが好ましく、遮光性と耐熱性又は耐候性との観点から、後述する(D1b)黒色以外の顔料を含有することがより好ましい。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-mentioned (Db) coloring agent other than black preferably contains (D1b) a pigment other than black and/or (D2b) a dye other than black described later. , from the viewpoint of light-shielding property and heat resistance or weather resistance, it is more preferable to contain (D1b) a pigment other than black, which will be described later.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物において、(A)アルカリ可溶性樹脂、(D)着色剤、及び後述する(E)分散剤の合計100質量%に占める(D)着色剤の含有比率は、15質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、25質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上が特に好ましい。含有比率が15質量%以上であると、遮光性、着色性、又は調色性を向上させることができる。一方、(D)着色剤の含有比率は、80質量%以下が好ましく、75質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましく、65質量%以下が特に好ましい。含有比率が80質量%以下であると、露光時の感度を向上させることができる。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the content ratio of (D) colorant to 100% by mass of the total of (A) alkali-soluble resin, (D) colorant, and (E) dispersant described later is 15% by mass or more is preferable, 20% by mass or more is more preferable, 25% by mass or more is still more preferable, and 30% by mass or more is particularly preferable. When the content ratio is 15% by mass or more, it is possible to improve light shielding properties, coloring properties, or toning properties. On the other hand, the content of the (D) colorant is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, even more preferably 70% by mass or less, and particularly preferably 65% by mass or less. When the content ratio is 80% by mass or less, the sensitivity during exposure can be improved.

また、溶剤を除く、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の全固形分中に占める(D)着色剤の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。含有比率が5質量%以上であると、遮光性、着色性、又は調色性を向上させることができる。一方、(D)着色剤の含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましく、55質量%以下がさらにより好ましく、50質量%以下が特に好ましい。含有比率が70質量%以下であると、露光時の感度を向上させることができる。 In addition, the content ratio of the (D) colorant in the total solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and 15% by mass. % or more is more preferable, and 20% by mass or more is particularly preferable. When the content is 5% by mass or more, it is possible to improve light shielding properties, coloring properties, or toning properties. On the other hand, the content ratio of the (D) colorant is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, even more preferably 60% by mass or less, even more preferably 55% by mass or less, and particularly 50% by mass or less. preferable. When the content ratio is 70% by mass or less, the sensitivity during exposure can be improved.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物において、(Da)黒色剤の好ましい含有比率は、上述した(D)着色剤の好ましい含有比率の通りである。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the preferred content ratio of (Da) the black agent is the same as the preferred content ratio of the (D) colorant described above.

<(D1)顔料、(D1-1)有機顔料、及び(D1-2)無機顔料>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D)着色剤が、(D1)顔料を含有することが好ましい。上述した(D)着色剤が、(D1)顔料を含有する態様としては、上述した(Da)黒色剤を必ず含有し、任意に(Db)黒色以外の着色剤を含有することができる。(D1)顔料とは、対象物の表面に(D1)顔料が物理吸着、又は、対象物の表面と(D1)顔料と、が相互作用などをすることで、対象物を着色させる化合物をいい、一般的に溶剤等に不溶である。また、(D1)顔料による着色は隠蔽性が高く、紫外線等による色褪せがしにくい。(D1)顔料を含有させることで、隠蔽性に優れた色に着色することでき、樹脂組成物の膜の遮光性及び耐候性を向上させることができる。
<(D1) Pigment, (D1-1) Organic Pigment, and (D1-2) Inorganic Pigment>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, it is preferable that the above-described (D) colorant contains (D1) a pigment. As a mode in which the above-described (D) colorant contains (D1) a pigment, the above-described (Da) black agent must be included, and (Db) a colorant other than black can be optionally included. (D1) pigment refers to a compound that colors an object by physical adsorption of (D1) pigment on the surface of the object, or interaction between the surface of the object and (D1) pigment. , generally insoluble in solvents and the like. In addition, the coloration by the (D1) pigment has a high concealing property and is resistant to fading due to ultraviolet rays or the like. By including the pigment (D1), the resin composition can be colored in a color having excellent hiding properties, and the light-shielding properties and weather resistance of the film of the resin composition can be improved.

(D1)顔料の数平均粒子径は、1~1,000nmが好ましく、5~500nmがより好ましく、10~200nmがさらに好ましい。(D1)顔料の数平均粒子径が1~1,000nmであると、樹脂組成物の膜の遮光性及び(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。ここで、(D1)顔料の数平均粒子径は、サブミクロン粒度分布測定装置(N4-PLUS;べックマン・コールター社製)又はゼータ電位・粒子径・分子量測定装置(ゼータサイザーナノZS;シスメックス社製)を用いて、溶液中の(D1)顔料のブラウン運動によるレーザー散乱を測定する(動的光散乱法)ことで求めることができる。また、樹脂組成物から得られる硬化膜中の(D1)顔料の数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(以下、「SEM」)及び透過型電子顕微鏡(以下、「TEM」)を用いて測定することで求めることができる。拡大倍率を50,000~200,000倍として、(D1)顔料の数平均粒子径を直接測定する。(D1)顔料が真球の場合、真球の直径を測定し、数平均粒子径とする。(D1)顔料が真球でない場合、最も長い径(以下、「長軸径」)及び長軸径と直交する方向において最も長い径(以下、「短軸径」)を測定し、長軸径と短軸径を平均した、二軸平均径を数平均粒子径とする。 The number average particle diameter of the pigment (D1) is preferably 1 to 1,000 nm, more preferably 5 to 500 nm, even more preferably 10 to 200 nm. When the number average particle diameter of the (D1) pigment is from 1 to 1,000 nm, the light-shielding property of the film of the resin composition and the dispersion stability of the (D1) pigment can be improved. Here, the number average particle diameter of the (D1) pigment is measured by a submicron particle size distribution measuring device (N4-PLUS; manufactured by Beckman Coulter) or a zeta potential/particle size/molecular weight measuring device (Zetasizer Nano ZS; Sysmex Co., Ltd.). ) and measuring the laser scattering due to the Brownian motion of the (D1) pigment in solution (dynamic light scattering method). Further, the number average particle size of the (D1) pigment in the cured film obtained from the resin composition is measured using a scanning electron microscope (hereinafter, "SEM") and a transmission electron microscope (hereinafter, "TEM"). can be obtained by doing (D1) The number average particle diameter of the pigment is directly measured at a magnification of 50,000 to 200,000 times. (D1) When the pigment is a true sphere, the diameter of the true sphere is measured and taken as the number average particle diameter. (D1) When the pigment is not spherical, the longest diameter (hereinafter referred to as "major axis diameter") and the longest diameter in the direction orthogonal to the major axis diameter (hereinafter referred to as "minor axis diameter") are measured, and the major axis diameter The biaxial average diameter obtained by averaging the minor axis diameter and the minor axis diameter is taken as the number average particle diameter.

(D1)顔料としては、例えば、(D1-1)有機顔料又は(D1-2)無機顔料が挙げられる。(D1-1)有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、スレン系顔料、インドリン系顔料、ベンゾフラノン系顔料、ペリレン系顔料、アニリン系顔料、アゾ系顔料、縮合アゾ系顔料、又はカーボンブラックが挙げられる。(D1-2)無機顔料としては、例えば、グラファイト、若しくは銀スズ合金、又は、チタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、若しくは銀などの金属の微粒子、酸化物、複合酸化物、硫化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、窒化物、炭化物、若しくは酸窒化物が挙げられる。 Examples of (D1) pigments include (D1-1) organic pigments and (D1-2) inorganic pigments. (D1-1) Organic pigments include, for example, phthalocyanine-based pigments, anthraquinone-based pigments, quinacridone-based pigments, dioxazine-based pigments, thioindigo-based pigments, diketopyrrolopyrrole-based pigments, threne-based pigments, indoline-based pigments, and benzofuranone-based pigments. , perylene pigments, aniline pigments, azo pigments, condensed azo pigments, or carbon black. (D1-2) Inorganic pigments include, for example, graphite, silver-tin alloys, fine particles of metals such as titanium, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc, calcium, or silver, oxides, Composite oxides, sulfides, sulfates, nitrates, carbonates, nitrides, carbides, or oxynitrides.

溶剤を除く、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の全固形分中に占める、(D1)顔料、(D1-1)有機顔料、及び(D1-2)無機顔料の好ましい含有比率は、上述した(D)着色剤の好ましい含有比率の通りである。 Preferred content ratios of (D1) pigment, (D1-1) organic pigment, and (D1-2) inorganic pigment in the total solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent are as described above. The preferred content ratio of the (D) colorant is as follows.

<(D1a)黒色顔料及び(D1b)黒色以外の顔料>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D1)顔料が、(D1a)黒色顔料、又は(D1a)黒色顔料と(D1b)黒色以外の顔料とを含有することが好ましい。
<(D1a) black pigment and (D1b) non-black pigment>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-mentioned (D1) pigment preferably contains (D1a) a black pigment, or (D1a) a black pigment and (D1b) a pigment other than black.

(D1a)黒色顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色に着色する顔料をいう。(D1a)黒色顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。 (D1a) Black pigment refers to a pigment that is colored black by absorbing light with a visible wavelength. By including (D1a) a black pigment, the film of the resin composition is blackened and has excellent hiding properties, so that the light-shielding properties of the film of the resin composition can be improved.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(Da)黒色剤が(D1a)黒色顔料であり、この(D1a)黒色顔料が、後述する(D1a-1)黒色有機顔料、(D1a-2)黒色無機顔料、及び(D1a-3)二色以上の着色顔料混合物から選ばれる一種類以上であることが好ましい。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-described (Da) black agent is (D1a) a black pigment, and this (D1a) black pigment is (D1a-1) a black organic pigment (D1a) described later. -2) Black inorganic pigments, and (D1a-3) one or more kinds selected from a mixture of two or more color pigments.

(D1b)黒色以外の顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色を除く、紫、青、緑、黄、橙、又は赤色に着色する顔料をいう。(D1b)黒色以外の顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜を着色させることができ、着色性又は調色性を付与することができる。(D1b)黒色以外の顔料を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の膜を所望の色座標に調色することができ、調色性を向上させることができる。(D1b)黒色以外の顔料としては、後述する、黒色を除く、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色に着色する顔料が挙げられる。 (D1b) A pigment other than black refers to a pigment that absorbs light in the wavelength range of visible light to color the pigment excluding black, violet, blue, green, yellow, orange, or red. (D1b) By containing a pigment other than black, the film of the resin composition can be colored, and coloring or toning properties can be imparted. (D1b) By combining two or more pigments other than black, the film of the resin composition can be toned to desired color coordinates, and toning properties can be improved. (D1b) Non-black pigments include pigments other than black that are colored red, orange, yellow, green, blue, or purple, which will be described later.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D1b)黒色以外の顔料が、後述する(D1b-1)黒色以外の有機顔料及び/又は(D1b-2)黒色以外の無機顔料であることが好ましい。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the pigment (D1b) other than black described above is (D1b-1) an organic pigment other than black and/or (D1b-2) an inorganic pigment other than black described later. Preferably.

<(D1a-1)黒色有機顔料、(D1a-2)黒色無機顔料、及び(D1a-3)二色以上の顔料混合物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D1a)黒色顔料が、(D1a-1)黒色有機顔料、(D1a-2)黒色無機顔料、及び(D1a-3)二色以上の着色顔料混合物から選ばれる一種類以上であることが好ましい。
<(D1a-1) Black Organic Pigment, (D1a-2) Black Inorganic Pigment, and (D1a-3) Two or More Color Pigment Mixture>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-described (D1a) black pigment includes (D1a-1) a black organic pigment, (D1a-2) a black inorganic pigment, and (D1a-3) two or more It is preferably one or more selected from color pigment mixtures.

(D1a-1)黒色有機顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色に着色する有機顔料をいう。(D1a-1)黒色有機顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、有機物であるため、化学構造変化又は官能変換により、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。また、(D1a-1)黒色有機顔料は、一般的な無機顔料と比較して、絶縁性及び低誘電性に優れるため、(D1a-1)黒色有機顔料を含有させることで、膜の抵抗値を向上することができる。特に、有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁層、TFT平坦化層、又はTFT保護層などとして用いた場合に、発光不良等を抑制し、信頼性を向上させることができる。 (D1a-1) The black organic pigment refers to an organic pigment that is colored black by absorbing light of visible light wavelengths. By including (D1a-1) a black organic pigment, the film of the resin composition is blackened and has excellent hiding properties, so that the light-shielding properties of the film of the resin composition can be improved. Furthermore, since it is an organic substance, it is possible to improve the toning property by adjusting the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition, such as transmitting or blocking light of a desired specific wavelength by chemical structure change or functional conversion. can be done. In addition, (D1a-1) black organic pigment has excellent insulating properties and low dielectric properties compared to general inorganic pigments, so by containing (D1a-1) black organic pigment, the resistance value of the film can be improved. In particular, when it is used as an insulating layer such as a pixel dividing layer of an organic EL display, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer, it is possible to suppress light emission defects and improve reliability.

(D1a-1)黒色有機顔料としては、例えば、アントラキノン系黒色顔料、ベンゾフラノン系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料、アニリン系黒色顔料、アゾ系黒色顔料、アゾメチン系黒色顔料、又はカーボンブラックが挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、チャンネルブラック、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、及びランプブラックが挙げられる。遮光性の観点から、チャンネルブラックが好ましい。 (D1a-1) Black organic pigments include, for example, anthraquinone black pigments, benzofuranone black pigments, perylene black pigments, aniline black pigments, azo black pigments, azomethine black pigments, and carbon black. Carbon blacks include, for example, channel black, furnace black, thermal black, acetylene black, and lamp black. From the viewpoint of light shielding properties, channel black is preferred.

(D1a-2)黒色無機顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色に着色する無機顔料をいう。(D1a-2)黒色無機顔料を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、無機物であり、耐熱性及び耐候性により優れるため、樹脂組成物の膜の耐熱性及び耐候性を向上させることができる。 (D1a-2) The black inorganic pigment refers to an inorganic pigment that is colored black by absorbing light in the visible wavelength range. By including (D1a-2) a black inorganic pigment, the film of the resin composition is blackened and has excellent hiding properties, so that the light-shielding properties of the film of the resin composition can be improved. Furthermore, since it is an inorganic substance and is superior in heat resistance and weather resistance, it is possible to improve the heat resistance and weather resistance of the film of the resin composition.

(D1a-2)黒色無機顔料としては、例えば、グラファイト若しくは銀スズ合金、又は、チタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウム、若しくは銀などの金属における、微粒子、酸化物、複合酸化物、硫化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、窒化物、炭化物、若しくは酸窒化物が挙げられる。遮光性向上の観点から、(D1a-2)黒色無機顔料としては、チタン若しくは銀の微粒子、酸化物、複合酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、又は酸窒化物が好ましく、チタンの窒化物又は酸窒化物がより好ましい。 (D1a-2) Black inorganic pigments include, for example, graphite or silver-tin alloys, or fine particles and oxides of metals such as titanium, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc, calcium, or silver. , complex oxides, sulfides, sulfates, nitrates, carbonates, nitrides, carbides, or oxynitrides. From the viewpoint of improving the light-shielding property, the (D1a-2) black inorganic pigment is preferably titanium or silver fine particles, oxides, composite oxides, sulfides, nitrides, carbides, or oxynitrides, and titanium nitrides. Or an oxynitride is more preferable.

(D1a-3)二色以上の顔料混合物とは、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色の顔料から選ばれる二色以上の顔料を組み合わせることで、擬似的に黒色に着色する、顔料混合物をいう。(D1a-3)二色以上の顔料混合物を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、二色以上の顔料を混合するため、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。 (D1a-3) A pigment mixture of two or more colors is a pigment that gives a pseudo-black color by combining two or more pigments selected from red, orange, yellow, green, blue, or purple pigments. A mixture. (D1a-3) By containing a mixture of pigments of two or more colors, the film of the resin composition is blackened and has excellent hiding properties, so that the light-shielding properties of the film of the resin composition can be improved. Furthermore, since two or more colors of pigments are mixed, the transmission spectrum or absorption spectrum of the resin composition film can be adjusted, such as by transmitting or blocking light of a desired specific wavelength, and toning properties can be improved.

黒色有機顔料、黒色無機顔料、赤色顔料、橙色顔料、黄色顔料、緑色顔料、青色顔料、及び紫色顔料としては、公知のものを用いることができる。 Known pigments can be used as the black organic pigment, black inorganic pigment, red pigment, orange pigment, yellow pigment, green pigment, blue pigment, and violet pigment.

<(D1b-1)黒色以外の有機顔料、(D1b-2)黒色以外の無機顔料>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D1b)黒色以外の顔料が、(D1b-1)黒色以外の有機顔料及び/又は(D1b-2)黒色以外の無機顔料であることが好ましい。
<(D1b-1) Non-Black Organic Pigment, (D1b-2) Non-Black Inorganic Pigment>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the (D1b) non-black pigment described above is (D1b-1) a non-black organic pigment and/or (D1b-2) a non-black inorganic pigment. is preferred.

(D1b-1)黒色以外の有機顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色を除く、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色に着色する有機顔料をいう。(D1b-1)黒色以外の有機顔料は、有機物であるため、化学構造変化又は官能変換により、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。 (D1b-1) Organic pigments other than black refer to organic pigments that color red, orange, yellow, green, blue, or purple other than black by absorbing light of visible light wavelengths. (D1b-1) Since the organic pigment other than black is an organic substance, it changes the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition, such as transmitting or blocking light of a desired specific wavelength by chemical structural change or functional conversion. can be adjusted to improve toning.

(D1b-2)黒色以外の無機顔料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色を除く、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色に着色する無機顔料をいう。(D1b-2)黒色以外の無機顔料は、無機物であり、耐熱性及び耐候性により優れるため、樹脂組成物の膜の耐熱性及び耐候性を向上させることができる。 (D1b-2) Non-black inorganic pigments refer to inorganic pigments that are colored red, orange, yellow, green, blue, or purple other than black by absorbing light of visible light wavelengths. (D1b-2) The inorganic pigment other than black is an inorganic substance and is superior in heat resistance and weather resistance, and thus can improve the heat resistance and weather resistance of the film of the resin composition.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、(D1b-1)黒色以外の有機顔料が、青色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、橙色顔料、及び緑色顔料からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましい。ただし、上述した(D1a)黒色顔料としての(D1a-3)二色以上の着色顔料混合物を除く。(D1b-1)黒色以外の有機顔料が、青色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、橙色顔料、及び緑色顔料からなる群より選ばれる一種類以上であると、樹脂組成物の膜の遮光性を維持したまま、紫外領域の波長の透過率を高めることができるため、露光時の感度を向上できるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、ハーフトーン特性を向上させることができる。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, (D1b-1) an organic pigment other than black is one selected from the group consisting of a blue pigment, a red pigment, a yellow pigment, a purple pigment, an orange pigment, and a green pigment. More than one type is preferred. However, (D1a-3) a mixture of two or more color pigments as the black pigment (D1a) described above is excluded. (D1b-1) When the non-black organic pigment is one or more selected from the group consisting of a blue pigment, a red pigment, a yellow pigment, a purple pigment, an orange pigment, and a green pigment, the film of the resin composition is light-shielded. Since the transmittance of wavelengths in the ultraviolet region can be increased while maintaining the properties, the sensitivity at the time of exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, halftone characteristics can be improved.

青色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、22、60、又は64が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。赤色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントレッド9、48、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、190、192、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、又は250が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。黄色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントイエロー12、13、17、20、24、83、86、93、95、109、110、117、120、125、129、137、138、139、147、148、150、151、153、154、166、168、175、180、181、185、192、又は194が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。紫色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントバイオレット19、23、29、30、32、37、40、又は50が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。橙色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントオレンジ12、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71、又は72が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。緑色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントグリーン7、10、36、又は58が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。 Pigments that color blue include, for example, Pigment Blue 15, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 60, and 64 (all numerical values are C.I. numbers). Pigments coloring red include, for example, Pigment Red 9, 48, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 190, 192, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, or 250 (all numerical values are CI numbers). Pigments coloring yellow include, for example, Pigment Yellow 12, 13, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 95, 109, 110, 117, 120, 125, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 166, 168, 175, 180, 181, 185, 192, or 194 (all values are CI numbers). Pigments that color purple include, for example, Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40, and 50 (all numerical values are C.I. numbers). Pigments that color orange include, for example, Pigment Orange 12, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, or 72 (all numerical values are C.I. numbers). . Pigments that color green include, for example, Pigment Green 7, 10, 36, and 58 (all numerical values are C.I. numbers).

露光時の感度向上、現像後のパターン形状制御による低テーパー化、及び、ハーフトーン特性向上の観点から、(D1b-1)黒色以外の有機顔料としては、上述した青色顔料が、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、及びC.I.ピグメントブルー60からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した赤色顔料が、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド179、及びC.I.ピグメントレッド190からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した黄色顔料が、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー192、及びC.I.ピグメントイエロー194からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した紫色顔料が、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット29、及びC.I.ピグメントバイオレット37からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した橙色顔料が、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ64、及びC.I.ピグメントオレンジ72からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましい。 From the viewpoints of improving sensitivity during exposure, reducing taper by controlling pattern shape after development, and improving halftone characteristics, (D1b-1) organic pigments other than black include the above-mentioned blue pigments, such as C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Blue 15:6, and C.I. I. Pigment Blue 60 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 149, C.I. I. Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 179, and C.I. I. Pigment Red 190 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Yellow 120, C.I. I. Pigment Yellow 151, C.I. I. Pigment Yellow 175, C.I. I. Pigment Yellow 180, C.I. I. Pigment Yellow 181, C.I. I. Pigment Yellow 192, and C.I. I. Pigment Yellow 194 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Violet 19, C.I. I. Pigment Violet 29, and C.I. I. Pigment Violet 37 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Orange 43, C.I. I. Pigment Orange 64, and C.I. I. It is preferably one or more selected from the group consisting of Pigment Orange 72 .

また、(D1b-1)黒色以外の有機顔料が上述した構成であると、顔料の耐熱性に優れるとともに、樹脂組成物中の顔料由来のハロゲン含有量を低減でき、絶縁性及び低誘電性に優れるため、特に、有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁層、TFT平坦化層、又はTFT保護層などとして用いた場合に、発光不良等を抑制し、信頼性を向上させることができる。 In addition, when the organic pigment (D1b-1) other than black has the above-described structure, the heat resistance of the pigment is excellent, the halogen content derived from the pigment in the resin composition can be reduced, and the insulation and low dielectric properties are achieved. Therefore, when used as an insulating layer such as a pixel dividing layer of an organic EL display, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer, it is possible to suppress light emission defects and improve reliability.

溶剤を除く、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の全固形分中に占める(D1b-1)黒色以外の有機顔料の含有比率は、1質量%以上が好ましく、3質量%以上がより好ましく、5質量%以上がさらに好ましく、7質量%以上が特に好ましい。含有比率が1質量%以上であると、露光時の感度を向上できるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成できる。加えて、ハーフトーン特性を向上させることができる。一方、(D1b-1)黒色以外の有機顔料の含有比率は、25質量%以下が好ましく、22質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましく、17質量%以下がさらにより好ましく、15質量%以下が特に好ましい。含有比率が25質量%以下であると、遮光性及び調色性を向上させることができる。 The content ratio of the organic pigment (D1b-1) other than black in the total solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more. , more preferably 5% by mass or more, and particularly preferably 7% by mass or more. When the content is 1% by mass or more, sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, halftone characteristics can be improved. On the other hand, the content ratio of (D1b-1) organic pigment other than black is preferably 25% by mass or less, more preferably 22% by mass or less, even more preferably 20% by mass or less, even more preferably 17% by mass or less, and 15% by mass. % by mass or less is particularly preferred. When the content ratio is 25% by mass or less, the light shielding property and the toning property can be improved.

<(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料、(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料、及び(D1a-1c)アゾ系黒色顔料>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、露光時の感度向上、現像後のパターン形状制御による低テーパー化、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅変化抑制、及び、ハーフトーン特性向上の観点から、上述した(D1a-1)黒色有機顔料が、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料、(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料、及び(D1a-1c)アゾ系黒色顔料からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料がより好ましい。
<(D1a-1a) Benzofuranone Black Pigment, (D1a-1b) Perylene Black Pigment, and (D1a-1c) Azo Black Pigment>
The negative photosensitive resin composition of the present invention is used from the viewpoints of improving the sensitivity during exposure, reducing the taper by controlling the pattern shape after development, suppressing changes in pattern opening dimension width before and after heat curing, and improving halftone characteristics. , The above-mentioned (D1a-1) black organic pigment is one selected from the group consisting of (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment, (D1a-1b) perylene-based black pigment, and (D1a-1c) azo-based black pigment. More than one type is preferable, and (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment is more preferable.

(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料、(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料、及び(D1a-1c)アゾ系黒色顔料からなる群より選ばれる一種類以上を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。特に、一般的な有機顔料と比較して、樹脂組成物中の顔料の単位含有比率当たりの遮光性に優れるため、少ない含有比率で同等の遮光性を付与することができる。そのため、膜の遮光性を向上することができるとともに、露光時の感度を向上させることができる。さらに、有機物であるため、化学構造変化又は官能変換により、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。特に、近赤外領域の波長(例えば、700nm以上)の透過率を向上させることができるため、遮光性を有し、近赤外領域の波長の光を利用する用途に好適である。また、一般的な有機顔料及び無機顔料と比較して、絶縁性及び低誘電性に優れるため、膜の抵抗値を向上することができる。特に、有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁層、TFT平坦化層又はTFT保護層などとして用いた場合に、発光不良等を抑制し、信頼性を向上させることができる。 (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment, (D1a-1b) perylene-based black pigment, and (D1a-1c) containing one or more selected from the group consisting of azo-based black pigment, thereby forming a resin composition film. is blackened and has excellent hiding properties, so that the light-shielding properties of the film of the resin composition can be improved. In particular, as compared with general organic pigments, the light-shielding property per unit content ratio of the pigment in the resin composition is excellent, so that the same light-shielding property can be imparted with a small content ratio. Therefore, the light shielding property of the film can be improved, and the sensitivity during exposure can be improved. Furthermore, since it is an organic substance, it is possible to improve the toning property by adjusting the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition, such as transmitting or blocking light of a desired specific wavelength by chemical structure change or functional conversion. can be done. In particular, since the transmittance of wavelengths in the near-infrared region (for example, 700 nm or more) can be improved, it has light-shielding properties and is suitable for applications using light with wavelengths in the near-infrared region. In addition, since it is superior in insulating properties and low dielectric properties compared to general organic pigments and inorganic pigments, it is possible to improve the resistance value of the film. In particular, when it is used as an insulating layer such as a pixel dividing layer of an organic EL display, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer, it is possible to suppress light emission defects and improve reliability.

また、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料は、可視光線の波長の光を吸収する一方、紫外領域の波長(例えば、400nm以下)の透過率が高いため、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料を含有させることで露光時の感度を向上させることができるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。 In addition, (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment absorbs light with a wavelength of visible light, while having a high transmittance of wavelengths in the ultraviolet region (for example, 400 nm or less). Therefore, (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment can improve the sensitivity at the time of exposure, and can form a low tapered pattern after development.

一方、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料を含有させる場合、上述した通り、この顔料のアルカリ耐性不足に起因した、顔料由来の現像残渣が発生する場合がある。すなわち、現像時に上述した(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料の表面がアルカリ現像液に曝されることで、表面の一部が分解又は溶解し、上述した顔料由来の現像残渣として基板上に残存する場合がある。そのような場合、上述した通り、(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物と、(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物又は(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物とを含有させることで、上述した顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。 On the other hand, when (D1a-1a) a benzofuranone-based black pigment is contained, as described above, pigment-derived development residues may occur due to insufficient alkali resistance of this pigment. That is, when the surface of the (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment described above is exposed to an alkaline developer during development, part of the surface is decomposed or dissolved, and remains on the substrate as a development residue derived from the pigment described above. sometimes. In such a case, as described above, (B3) a flexible chain-containing radically polymerizable compound and (B1) a fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound or (B2) an indane skeleton-containing radically polymerizable compound are contained. , it is possible to suppress the generation of development residue derived from the above-mentioned pigment.

(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料とは、分子中にベンゾフラン-2(3H)-オン構造又はベンゾフラン-3(2H)-オン構造を有する、可視光線の波長の光を吸収することで黒色に着色する化合物をいう。(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料としては、一般式(63)~(68)のいずれかで表されるベンゾフラノン化合物、その幾何異性体、その塩、又はその幾何異性体の塩が好ましい。 (D1a-1a) A benzofuranone-based black pigment has a benzofuran-2(3H)-one structure or a benzofuran-3(2H)-one structure in the molecule, and turns black by absorbing light with a wavelength of visible light. A coloring compound. (D1a-1a) Benzofuranone-based black pigments are preferably benzofuranone compounds represented by any of the general formulas (63) to (68), geometric isomers thereof, salts thereof, or salts of geometric isomers thereof.

Figure 0007255182000030
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一般式(63)~(65)において、R206、R207、R212、R213、R218、及びR219は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、又はフッ素原子を1~20個有する炭素数1~10のアルキル基を表す。R208、R209、R214、R215、R220、及びR221は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、R251、COOH、COOR251、COO、CONH、CONHR251、CONR251252、CN、OH、OR251、OCOR251、OCONH、OCONHR251、OCONR251252、NO、NH、NHR251、NR251252、NHCOR251、NR251COR252、N=CH、N=CHR251、N=CR251252、SH、SR251、SOR251、SO251、SO251、SOH、SO 、SONH、SONHR251、又はSONR251252を表し、R251及びR252は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数4~10のシクロアルケニル基、又は炭素数2~10のアルキニル基を表す。複数のR208、R209、R214、R215、R220、又はR221で、直接結合、又は、酸素原子ブリッジ、硫黄原子ブリッジ、NHブリッジ、若しくはNR251ブリッジで環を形成しても構わない。R210、R211、R216、R217、R222、及びR223は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。a、b、c、d、e、及びfは、それぞれ独立して、0~4の整数を表す。上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、及びアリール基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (63) to (65), R 206 , R 207 , R 212 , R 213 , R 218 and R 219 are each independently hydrogen, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having 1 to 20 fluorine atoms. R 208 , R 209 , R 214 , R 215 , R 220 and R 221 are each independently hydrogen, a halogen atom, R 251 , COOH, COOR 251 , COO , CONH 2 , CONHR 251 , CONR 251 R 252 , CN, OH , OR251 , OCOR251 , OCONH2 , OCONHR251 , OCONR251R252, NO2 , NH2 , NHR251 , NR251R252 , NHCOR251 , NR251COR252 , N= CH2 , N = CHR251 , N = CR251R252 , SH, SR251 , SOR251 , SO2R251 , SO3R251 , SO3H , SO3- , SO2NH2 , SO2NHR251 , or SO 2 NR 251 R 252 , wherein R 251 and R 252 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms. It represents a 4-10 cycloalkenyl group or a C2-10 alkynyl group. Plural R 208 , R 209 , R 214 , R 215 , R 220 or R 221 may be directly bonded or form a ring with oxygen atom bridge, sulfur atom bridge, NH bridge or NR 251 bridge. do not have. R 210 , R 211 , R 216 , R 217 , R 222 and R 223 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. a, b, c, d, e, and f each independently represents an integer of 0 to 4; The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above may have a heteroatom and may be unsubstituted or substituted.

Figure 0007255182000031
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一般式(66)~(68)において、R253、R254、R259、R260、R265、及びR266は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、又はフッ素原子を1~20個有する炭素数1~10のアルキル基を表す。R255、R256、R261、R262、R267、及びR268は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、R271、COOH、COOR271、COO、CONH、CONHR271、CONR271272、CN、OH、OR271、OCOR271、OCONH、OCONHR271、OCONR271272、NO、NH、NHR271、NR271272、NHCOR271、NR271COR272、N=CH、N=CHR271、N=CR271272、SH、SR271、SOR271、SO271、SO271、SOH、SO 、SONH、SONHR271、又はSONR271272を表し、R271及びR272は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数4~10のシクロアルケニル基、又は炭素数2~10のアルキニル基を表す。複数のR255、R256、R261、R262、R267、又はR268で、直接結合、又は、酸素原子ブリッジ、硫黄原子ブリッジ、NHブリッジ、若しくはNR271ブリッジで環を形成しても構わない。R257、R258、R263、R264、R269、及びR270は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。a、b、c、d、e、及びfは、それぞれ独立して、0~4の整数を表す。上述したアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、及びアリール基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (66) to (68), R 253 , R 254 , R 259 , R 260 , R 265 and R 266 are each independently hydrogen, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having 1 to 20 fluorine atoms. R 255 , R 256 , R 261 , R 262 , R 267 and R 268 are each independently hydrogen, a halogen atom, R 271 , COOH, COOR 271 , COO , CONH 2 , CONHR 271 , CONR 271 R 272 , CN, OH , OR271 , OCOR271 , OCONH2 , OCONHR271 , OCONR271R272, NO2 , NH2 , NHR271 , NR271R272 , NHCOR271 , NR271COR272 , N= CH2 , N = CHR271 , N= CR271R272 , SH, SR271 , SOR271 , SO2R271 , SO3R271 , SO3H , SO3- , SO2NH2 , SO2NHR271 , or SO 2 NR 271 R 272 , wherein R 271 and R 272 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms. It represents a 4-10 cycloalkenyl group or a C2-10 alkynyl group. Plural R 255 , R 256 , R 261 , R 262 , R 267 or R 268 may be directly bonded or form a ring with oxygen atom bridge, sulfur atom bridge, NH bridge or NR 271 bridge. do not have. R 257 , R 258 , R 263 , R 264 , R 269 and R 270 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. a, b, c, d, e, and f each independently represents an integer of 0 to 4; The alkyl group, cycloalkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above may have a heteroatom and may be unsubstituted or substituted.

(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料としては、例えば、“IRGAPHOR”(登録商標) BLACK S0100CF(BASF社製)、国際公開第2010/081624号記載の黒色顔料、又は国際公開第2010/081756号記載の黒色顔料が挙げられる。 (D1a-1a) Benzofuranone-based black pigments include, for example, "IRGAPHOR" (registered trademark) BLACK S0100CF (manufactured by BASF), the black pigment described in International Publication No. 2010/081624, or the black pigment described in International Publication No. 2010/081756. of black pigments.

(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料とは、分子中にペリレン構造を有する、可視光線の波長の光を吸収することで黒色に着色する化合物をいう。(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料としては、一般式(69)~(71)のいずれかで表されるペリレン化合物、その幾何異性体、その塩、又は、その幾何異性体の塩が好ましい。 The (D1a-1b) perylene-based black pigment refers to a compound that has a perylene structure in its molecule and that absorbs light of visible light wavelengths to color it black. (D1a-1b) Perylene-based black pigments are preferably perylene compounds represented by any one of general formulas (69) to (71), geometric isomers thereof, salts thereof, or salts of geometric isomers thereof.

Figure 0007255182000032
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一般式(69)~(71)において、X92、X93、X94、及びX95は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。R224及びR225は、それぞれ独立して、水素、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基、又は炭素数2~6のアシル基を表す。R249、R250及びR251は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基、又はフッ素原子を1~20個有する炭素数1~10のアルキル基を表す。R273及びR274は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。a及びbは、それぞれ独立して、0~5の整数を表す。上述したアルキレン鎖、アルコキシ基、アシル基、及びアルキル基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formulas (69) to (71), X 92 , X 93 , X 94 and X 95 each independently represent an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms. R 224 and R 225 each independently represent hydrogen, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 6 carbon atoms. R 249 , R 250 and R 251 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and having 1 to 20 fluorine atoms. R 273 and R 274 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. a and b each independently represents an integer of 0 to 5; The alkylene chains, alkoxy groups, acyl groups, and alkyl groups described above may have heteroatoms and may be unsubstituted or substituted.

(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料としては、例えば、ピグメントブラック31又は32が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。上述した以外に、“PALIOGEN”(登録商標) BLACK S0084、同 K0084、同 L0086、同 K0086、同 EH0788、又は同 FK4281(以上、いずれもBASF社製)が挙げられる。 Examples of (D1a-1b) perylene-based black pigments include Pigment Black 31 or 32 (both numerical values are CI numbers). In addition to the above, "PALIOGEN" (registered trademark) BLACK S0084, K0084, L0086, K0086, EH0788, or FK4281 (all manufactured by BASF) can be used.

(D1a-1c)アゾ系黒色顔料とは、分子内にアゾ基を有する、可視光線の波長の光を吸収することで黒色に着色する化合物をいう。(D1a-1c)アゾ系黒色顔料としては、一般式(72)で表されるアゾ化合物が好ましい。 (D1a-1c) Azo-based black pigment refers to a compound having an azo group in the molecule and coloring black by absorbing light of visible light wavelengths. (D1a-1c) As the azo black pigment, an azo compound represented by the general formula (72) is preferable.

Figure 0007255182000033
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一般式(72)において、X96は、炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。Y96は、炭素数6~15のアリーレン鎖を表す。R275、R276、及びR277は、それぞれ独立して、ハロゲン又は炭素数1~10のアルキル基を表す。R278は、ハロゲン、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、又はニトロ基を表す。R279は、ハロゲン、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数2~10のアシルアミノ基、又はニトロ基を表す。R280、R281、R282、及びR283は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。aは、0~4の整数を表し、bは、0~2の整数を表し、cは、0~4の整数を表し、d及びeは、それぞれ独立して、0~8の整数を表し、nは、1~4の整数を表す。上述したアリーレン鎖、アルキル基、アルコキシ基、及びアシルアミノ基は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formula (72), X 96 represents an arylene chain having 6 to 15 carbon atoms. Y 96 represents an arylene chain with 6 to 15 carbon atoms. R 275 , R 276 and R 277 each independently represent a halogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 278 represents a halogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a nitro group. R 279 represents a halogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an acylamino group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group. R 280 , R 281 , R 282 and R 283 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. a represents an integer of 0 to 4, b represents an integer of 0 to 2, c represents an integer of 0 to 4, and d and e each independently represent an integer of 0 to 8. , n represents an integer of 1 to 4. The arylene chain, alkyl group, alkoxy group, and acylamino group described above may have a heteroatom and may be unsubstituted or substituted.

(D1a-1c)アゾ系黒色顔料としては、例えば、“CHROMOFINE”(登録商標) BLACK A1103(大日精化工業社製)、特開平01-170601号公報に記載された黒色顔料、又は特開平02-034664号公報に記載された黒色顔料が挙げられる。 (D1a-1c) Azo black pigments include, for example, "CHROMOFINE" (registered trademark) BLACK A1103 (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.), black pigments described in JP-A-01-170601, or JP-A-02 The black pigments described in JP-A-034664 can be mentioned.

溶剤を除く、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の全固形分中に占める(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料、(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料、及び(D1a-1c)アゾ系黒色顔料からなる群より選ばれる一種類以上の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。含有比率が5質量%以上であると、遮光性及び調色性を向上させることができる。一方、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料、(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料、及び(D1a-1c)アゾ系黒色顔料からなる群より選ばれる一種類以上の含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましく、55質量%以下がさらにより好ましく、50質量%以下が特に好ましい。含有比率が70質量%以下であると、露光時の感度を向上させることができる。 (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment, (D1a-1b) perylene-based black pigment, and (D1a-1c) azo-based black, which account for the total solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention, excluding the solvent The content of one or more pigments selected from the group consisting of pigments is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more. When the content ratio is 5% by mass or more, the light shielding property and the toning property can be improved. On the other hand, the content ratio of one or more types selected from the group consisting of (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment, (D1a-1b) perylene-based black pigment, and (D1a-1c) azo-based black pigment is 70% by mass or less. is preferable, 65% by mass or less is more preferable, 60% by mass or less is even more preferable, 55% by mass or less is even more preferable, and 50% by mass or less is particularly preferable. When the content ratio is 70% by mass or less, the sensitivity during exposure can be improved.

<(D1a-3a)青色顔料、赤色顔料、及び黄色顔料を含む着色顔料混合物、(D1a-3b)紫色顔料及び黄色顔料を含む着色顔料混合物、(D1a-3c)青色顔料、赤色顔料、及び橙色顔料を含む着色顔料混合物、並びに(D1a-3d)青色顔料、紫色顔料、及び橙色顔料を含む着色顔料混合物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D1a-3)二色以上の顔料混合物が、(D1a-3a)青色顔料、赤色顔料、及び黄色顔料を含む着色顔料混合物、(D1a-3b)紫色顔料、及び黄色顔料を含む着色顔料混合物、(D1a-3c)青色顔料、赤色顔料、及び橙色顔料を含む着色顔料混合物、又は(D1a-3d)青色顔料、紫色顔料、及び橙色顔料を含む着色顔料混合物であることが好ましい。
<(D1a-3a) a blue pigment, a red pigment, and a coloring pigment mixture containing a yellow pigment, (D1a-3b) a coloring pigment mixture containing a purple pigment and a yellow pigment, (D1a-3c) a blue pigment, a red pigment, and an orange A colored pigment mixture containing a pigment, and (D1a-3d) a colored pigment mixture containing a blue pigment, a purple pigment, and an orange pigment>
As the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-mentioned (D1a-3) a pigment mixture of two or more colors is (D1a-3a) a colored pigment mixture containing a blue pigment, a red pigment, and a yellow pigment, (D1a -3b) a colored pigment mixture containing a purple pigment and a yellow pigment, (D1a-3c) a colored pigment mixture containing a blue pigment, a red pigment and an orange pigment, or (D1a-3d) a blue pigment, a purple pigment and an orange pigment It is preferably a colored pigment mixture containing

(D1a-3)二色以上の顔料混合物が上述した構成であると、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、隠蔽性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。また、紫外領域の波長の透過率を高めることができるため、露光時の感度を向上させることができるとともに、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。加えて、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制でき、かつ、ハーフトーン特性を向上できる。また、近赤外領域の波長の透過率を向上させることができるため、遮光性を有し、近赤外領域の波長の光を利用する用途に好適である。 (D1a-3) When the pigment mixture of two or more colors has the above-described structure, the film of the resin composition turns black and has excellent hiding properties, so that the light-shielding properties of the film of the resin composition can be improved. . In addition, since the transmittance of wavelengths in the ultraviolet region can be increased, sensitivity during exposure can be improved, and a low tapered pattern can be formed after development. In addition, it is possible to suppress the change in the width of the pattern opening before and after heat curing, and to improve the halftone characteristics. Further, since the transmittance of wavelengths in the near-infrared region can be improved, it has a light-shielding property and is suitable for applications using light with wavelengths in the near-infrared region.

青色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、22、60、又は64が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。赤色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントレッド9、48、97、122、123、144、149、166、168、177、179、180、190、192、209、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、又は250が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。黄色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントイエロー12、13、17、20、24、83、86、93、95、109、110、117、120、125、129、137、138、139、147、148、150、151、153、154、166、168、175、180、181、185、192、又は194が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。紫色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントバイオレット19、23、29、30、32、37、40、又は50が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。橙色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントオレンジ12、36、38、43、51、55、59、61、64、65、71、又は72が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。緑色に着色する顔料としては、例えば、ピグメントグリーン7、10、36、又は58が挙げられる(数値はいずれもC.I.ナンバー)。 Pigments that color blue include, for example, Pigment Blue 15, 15:3, 15:4, 15:6, 22, 60, and 64 (all numerical values are C.I. numbers). Pigments coloring red include, for example, Pigment Red 9, 48, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 190, 192, 209, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, or 250 (all numerical values are CI numbers). Pigments coloring yellow include, for example, Pigment Yellow 12, 13, 17, 20, 24, 83, 86, 93, 95, 109, 110, 117, 120, 125, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 166, 168, 175, 180, 181, 185, 192, or 194 (all values are CI numbers). Pigments that color purple include, for example, Pigment Violet 19, 23, 29, 30, 32, 37, 40, and 50 (all numerical values are C.I. numbers). Pigments that color orange include, for example, Pigment Orange 12, 36, 38, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, or 72 (all numerical values are C.I. numbers). . Pigments that color green include, for example, Pigment Green 7, 10, 36, and 58 (all numerical values are C.I. numbers).

本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D1a-3)二色以上の顔料混合物において、上述した青色顔料が、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、及びC.I.ピグメントブルー60からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した赤色顔料が、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド179、及びC.I.ピグメントレッド190からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した黄色顔料が、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー192、及びC.I.ピグメントイエロー194からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した紫色顔料が、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット29、及びC.I.ピグメントバイオレット37からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましく、上述した橙色顔料が、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ64、及びC.I.ピグメントオレンジ72からなる群より選ばれる一種類以上であることが好ましい。 As the negative photosensitive resin composition of the present invention, in the above-mentioned (D1a-3) two or more color pigment mixture, the above-mentioned blue pigment is C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Blue 15:6, and C.I. I. Pigment Blue 60 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 149, C.I. I. Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 179, and C.I. I. Pigment Red 190 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Yellow 120, C.I. I. Pigment Yellow 151, C.I. I. Pigment Yellow 175, C.I. I. Pigment Yellow 180, C.I. I. Pigment Yellow 181, C.I. I. Pigment Yellow 192, and C.I. I. Pigment Yellow 194 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Violet 19, C.I. I. Pigment Violet 29, and C.I. I. Pigment Violet 37 is preferably one or more selected from the group consisting of C.I. I. Pigment Orange 43, C.I. I. Pigment Orange 64, and C.I. I. It is preferably one or more selected from the group consisting of Pigment Orange 72 .

(D1a-3)二色以上の顔料混合物が上述した構成であると、顔料の耐アルカリ性に優れるため、アルカリ現像時の顔料表面の分解又は溶解が抑制され、顔料起因の現像残渣発生を抑制することができる。また、顔料の耐熱性に優れるとともに、樹脂組成物中の顔料由来のハロゲン含有量を低減でき、絶縁性及び低誘電性に優れるため、膜の抵抗値を向上することができる。特に、有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁層、TFT平坦化層又はTFT保護層などとして用いた場合に、発光不良等を抑制し、信頼性を向上させることができる。 (D1a-3) When the two-color or more pigment mixture has the above structure, the pigment has excellent alkali resistance, so decomposition or dissolution of the pigment surface is suppressed during alkaline development, and the generation of development residue caused by the pigment is suppressed. be able to. In addition, the heat resistance of the pigment is excellent, the halogen content derived from the pigment in the resin composition can be reduced, and the insulation and low dielectric properties are excellent, so that the resistance value of the film can be improved. In particular, when it is used as an insulating layer such as a pixel dividing layer of an organic EL display, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer, it is possible to suppress light emission defects and improve reliability.

溶剤を除く、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の全固形分中に占める(D1a-3)二色以上の顔料混合物の含有比率は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上がさらに好ましく、20質量%以上が特に好ましい。含有比率が5質量%以上であると、遮光性及び調色性を向上させることができる。一方、(D1a-3)二色以上の顔料混合物の含有比率は、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましく、55質量%以下がさらにより好ましく、50質量%以下が特に好ましい。含有比率が70質量%以下であると、露光時の感度を向上させることができる。 The content ratio of the two or more color pigment mixture (D1a-3) in the total solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 5% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. It is preferably 15% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more. When the content ratio is 5% by mass or more, the light shielding property and the toning property can be improved. On the other hand, the content ratio of (D1a-3) two or more color pigment mixture is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, further preferably 60% by mass or less, and even more preferably 55% by mass or less, 50% by mass or less is particularly preferred. When the content ratio is 70% by mass or less, the sensitivity during exposure can be improved.

<(DC)被覆層>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、前記(D1a-1)黒色有機顔料が、さらに、(DC)被覆層を含有することが好ましい。(DC)被覆層とは、例えば、シランカップリング剤による表面処理、ケイ酸塩による表面処理、金属アルコキシドによる表面処理又は樹脂による被覆処理などの処理することで形成される、顔料表面を被覆する層をいう。
<(DC) coating layer>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the (D1a-1) black organic pigment preferably further contains (DC) a coating layer. The (DC) coating layer is, for example, a surface treatment with a silane coupling agent, a surface treatment with a silicate, a surface treatment with a metal alkoxide, or a coating treatment with a resin. layer.

(DC)被覆層を含有させることで、前記(D1a-1)黒色有機顔料の粒子表面を酸性化、塩基性化、親水性化又は疎水性化させるなど、粒子の表面状態を改質することができ、耐酸性、耐アルカリ性、耐溶剤性、分散安定性又は耐熱性などを向上させることができる。それにより、顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。また、現像時のサイドエッチングが抑制され、現像後に低テーパー形状のパターンを形成することができ、さらに、熱硬化時におけるパターン裾のリフローが抑制されることで、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。加えて、現像後のパターン形状制御による、低テーパー形状のパターン形成が可能となることから、ハーフトーン特性を向上させることができる。また、粒子表面に絶縁性の被覆層を形成させることで、硬化膜の絶縁性を向上させ、リーク電流の低減などにより、ディスプレイの信頼性などを向上させることができる。 (DC) By including a coating layer, the particle surface of the black organic pigment (D1a-1) is acidified, basicized, hydrophilicized, or hydrophobicized to modify the surface state of the particles. It is possible to improve acid resistance, alkali resistance, solvent resistance, dispersion stability or heat resistance. As a result, generation of development residue derived from the pigment can be suppressed. In addition, side etching during development is suppressed, making it possible to form a pattern with a low taper shape after development. change can be suppressed. In addition, it is possible to form a pattern with a low taper shape by controlling the pattern shape after development, so that halftone characteristics can be improved. Further, by forming an insulating coating layer on the surface of the particles, the insulating properties of the cured film can be improved, and the leakage current can be reduced, thereby improving the reliability of the display.

前記(D1a-1)黒色有機顔料として、特に(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料を含有させる場合、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料に、(DC)被覆層を含有させることで、前記顔料の耐アルカリ性を向上させることができ、前記顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。 As the (D1a-1) black organic pigment, particularly when (D1a-1a) a benzofuranone-based black pigment is included, the (D1a-1a) benzofuranone-based black pigment is provided with a (DC) coating layer to obtain the pigment The alkali resistance of the pigment can be improved, and the generation of development residue derived from the pigment can be suppressed.

前記(D1a-1)黒色有機顔料に対する、(DC)被覆層による平均被覆率は、50%以上が好ましく、70%以上が好ましく、80%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。(DC)被覆層による平均被覆率が、80%以上であると、現像時の残渣発生を抑制することができる。 The average coverage of the (DC) coating layer with respect to the black organic pigment (D1a-1) is preferably 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 90% or more. When the average coverage of the (DC) coating layer is 80% or more, the generation of residues during development can be suppressed.

前記(D1a-1)黒色有機顔料に対する、(DC)被覆層による平均被覆率は、透過型電子顕微鏡(H9500;(株)日立ハイテクノロジーズ製)を用いて、加速電圧300kVの条件下、拡大倍率を50,000~200,000倍として断面を観察し、無作為に選択した黒色顔料の粒子100個について、下記式により、各黒色顔料の被覆率M(%)を求め、その数平均値を算出することにより、平均被覆率N(%)を求めることができる。
被覆率M(%)={L1/(L1+L2)}×100
L1:粒子の外周のうち、被覆層により覆われた部位の合計長さ(nm)
L2:粒子の外周のうち、被覆層により覆われていない部位(界面と埋め込み樹脂が直接接する部位)の合計長さ(nm)
L1+L2:粒子の外周長さ(nm)。
The average coverage of the (DC) coating layer with respect to the (D1a-1) black organic pigment is measured using a transmission electron microscope (H9500; manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) under conditions of an acceleration voltage of 300 kV and magnification. Observe the cross section with 50,000 to 200,000 times, and for 100 randomly selected black pigment particles, obtain the coverage M (%) of each black pigment by the following formula, and calculate the number average value By calculating, the average coverage N (%) can be obtained.
Coverage M (%) = {L1/(L1 + L2)} x 100
L1: Total length (nm) of the part covered with the coating layer in the circumference of the particle
L2: The total length (nm) of the portion of the outer periphery of the particle that is not covered with the coating layer (the portion where the interface and the embedding resin are in direct contact)
L1+L2: Perimeter length of particle (nm).

<(DC-1)シリカ被覆層、(DC-2)金属酸化物被覆層及び(DC-3)金属水酸化物被覆層>
(DC)被覆層としては、(DC-1)シリカ被覆層、(DC-2)金属酸化物被覆層及び(DC-3)金属水酸化物被覆層からなる群より選ばれる一種類を含有することが好ましい。シリカ、金属酸化物及び金属水酸化物は、顔料に耐アルカリ性を付与する機能を有するため、顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。
<(DC-1) Silica Coating Layer, (DC-2) Metal Oxide Coating Layer and (DC-3) Metal Hydroxide Coating Layer>
The (DC) coating layer contains one selected from the group consisting of (DC-1) a silica coating layer, (DC-2) a metal oxide coating layer and (DC-3) a metal hydroxide coating layer. is preferred. Since silica, metal oxides and metal hydroxides have the function of imparting alkali resistance to pigments, they can suppress the generation of development residues derived from pigments.

(DC-1)シリカ被覆層に含まれるシリカとは、二酸化ケイ素及びその含水物の総称である。(DC-2)金属酸化物被覆層に含まれる金属酸化物とは、金属酸化物及びその水和物の総称である。金属酸化物の一例として、アルミナが挙げられ、例えば、アルミナ(Al)又はアルミナ水和物(Al・nHO)が挙げられる。(DC-3)金属水酸化物被覆層に含まれる金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム(Al(OH))などが挙げられる。シリカは誘電率が低いため、(D1a-1)黒色有機顔料の(DC)被覆層の含有量が多い場合であっても、画素分割層の誘電率の上昇を抑制することができる。(DC-1) Silica contained in the silica coating layer is a general term for silicon dioxide and its hydrated substances. (DC-2) The metal oxide contained in the metal oxide coating layer is a general term for metal oxides and their hydrates. An example of a metal oxide is alumina, such as alumina (Al 2 O 3 ) or alumina hydrate (Al 2 O 3.nH 2 O). (DC-3) Examples of the metal hydroxide contained in the metal hydroxide coating layer include aluminum hydroxide (Al(OH) 3 ). Since silica has a low dielectric constant, even when the (D1a-1) black organic pigment (DC) coating layer contains a large amount of silica, it is possible to suppress an increase in the dielectric constant of the pixel dividing layer.

(DC)被覆層が有する、(DC-1)シリカ被覆層、(DC-2)金属酸化物被覆層及び(DC-3)金属水酸化物被覆層は、例えば、X線回折法により分析することができる。X線回折装置としては、例えば、粉末X線回折装置(マックサイエンス社製)などが挙げられる。(DC-1)シリカ被覆層、(DC-2)金属酸化物被覆層及び(DC-3)金属水酸化物被覆層に含まれるケイ素原子又は金属原子の質量は、小数点第二位以下を四捨五入して小数点第一位までの値を算出する。また、(DC)被覆層を有する(D1a-1)黒色有機顔料に含まれる、(DC)被覆層を除く、顔料の粒子の質量は、例えば、以下の方法で求めることができる。質量を測定した顔料を乳鉢に入れ、乳棒で磨り潰して(DC)被覆層を除去した後、N,N-ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶剤に浸漬して、顔料の粒子のみを溶解して濾液として除去する作業を、濾物が黒味を完全に消失するまで繰り返した後、濾物の質量を測定し、顔料の質量との差から算出する。 The (DC-1) silica coating layer, (DC-2) metal oxide coating layer and (DC-3) metal hydroxide coating layer of the (DC) coating layer are analyzed by, for example, X-ray diffraction. be able to. Examples of the X-ray diffractometer include a powder X-ray diffractometer (manufactured by Mac Science). The mass of silicon atoms or metal atoms contained in (DC-1) silica coating layer, (DC-2) metal oxide coating layer and (DC-3) metal hydroxide coating layer is rounded to the second decimal place. to calculate the value to the first decimal place. Further, the mass of the pigment particles excluding the (DC) coating layer contained in the (D1a-1) black organic pigment having the (DC) coating layer can be determined, for example, by the following method. The pigment whose mass was measured is placed in a mortar and ground with a pestle (DC) to remove the coating layer, and then immersed in an amide solvent such as N,N-dimethylformamide to dissolve only the pigment particles and obtain a filtrate. After repeating the removal operation until the blackness of the filtered matter completely disappears, the mass of the filtered matter is measured, and the weight of the pigment is calculated from the difference.

(DC-2)金属酸化物被覆層又は(DC-3)金属水酸化物被覆層に含まれる金属酸化物又は金属水酸化物としては、耐アルカリ性、耐熱性及び耐光性などの化学的耐久性と、分散工程において適宜最適化される機械的エネルギー投入に耐えうるビッカース硬度、及び、耐摩耗性等の物理的耐久性を兼ね備えたものが好ましい。金属酸化物及び金属水酸化物としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化チタン又は酸化鉄等が挙げられる。絶縁性、紫外線透過率及び近赤外線透過率の観点から、アルミナ又はジルコニアが好ましく、アルカリ可溶性樹脂及び溶剤への分散性の観点から、アルミナがより好ましい。金属酸化物及び金属水酸化物は、有機基を含む基で表面修飾されていても構わない。 The metal oxide or metal hydroxide contained in the (DC-2) metal oxide coating layer or (DC-3) metal hydroxide coating layer has chemical durability such as alkali resistance, heat resistance and light resistance. It is preferable to have both Vickers hardness capable of withstanding the input of mechanical energy appropriately optimized in the dispersing process and physical durability such as abrasion resistance. Examples of metal oxides and metal hydroxides include alumina, zirconia, zinc oxide, titanium oxide and iron oxide. Alumina or zirconia is preferable from the viewpoint of insulation, ultraviolet transmittance and near-infrared transmittance, and alumina is more preferable from the viewpoint of dispersibility in alkali-soluble resins and solvents. The metal oxide and metal hydroxide may be surface-modified with a group containing an organic group.

(DC)被覆層が、(DC-1)シリカ被覆層を含有する場合、(DC-1)シリカ被覆層の表面に、(DC-2)金属酸化物被覆層として、アルミナ被覆層を形成することにより、パターン直線性の低下を抑制することができる。アルミナは、顔料の表面処理工程の後に行う顔料の整粒工程においても、水性顔料懸濁液中における分散性向上に効果があるため、二次凝集粒子径を所望の範囲に調整することができ、さらに、生産性及び品質安定性を向上させることができる。(DC)被覆層に含まれる(DC-2)金属酸化物被覆層として、アルミナ被覆層の被覆量は、(DC-1)シリカ被覆層に含まれるシリカを100質量部としたとき、10質量部以上が好ましく、20質量部以上がより好ましい。 When the (DC) coating layer contains a (DC-1) silica coating layer, an alumina coating layer is formed as a (DC-2) metal oxide coating layer on the surface of the (DC-1) silica coating layer. Thereby, deterioration of pattern linearity can be suppressed. Alumina is effective in improving the dispersibility in the aqueous pigment suspension even in the process of sizing the pigment after the surface treatment process of the pigment, so the secondary aggregate particle size can be adjusted within the desired range. Furthermore, productivity and quality stability can be improved. As the (DC-2) metal oxide coating layer contained in the (DC) coating layer, the coating amount of the alumina coating layer is 10 parts by mass when the silica contained in the (DC-1) silica coating layer is 100 parts by mass. 1 part or more is preferable, and 20 parts by mass or more is more preferable.

(DC)被覆層が、(DC-1)シリカ被覆層を含有する場合、シリカの含有量は、顔料の粒子を100質量部としたとき、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましく、5質量部以上がさらに好ましい。含有量を1質量部以上とすることで、顔料の粒子表面の被覆率を高め、顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。一方、シリカの含有量は、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。含有量を20質量部以下とすることにで、画素分割層のパターン直線性を向上させることができる。 When the (DC) coating layer contains the (DC-1) silica coating layer, the content of silica is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, when the pigment particles are 100 parts by mass. Preferably, 5 parts by mass or more is more preferable. By setting the content to 1 part by mass or more, it is possible to increase the coverage of the particle surface with the pigment and suppress the development residue derived from the pigment. On the other hand, the content of silica is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. By setting the content to 20 parts by mass or less, the pattern linearity of the pixel dividing layer can be improved.

(DC)被覆層が、(DC-2)金属酸化物被覆層及び/又は(DC-3)金属水酸化物被覆層を含有する場合、金属酸化物及び金属水酸化物の含有量の合計は、顔料の粒子を100質量部としたとき、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましい。含有量の合計を0.1質量部以上とすることで、分散性及びパターン直線性を向上させることができる。一方、金属酸化物及び金属水酸化物の含有量の合計は、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。含有量の合計を15質量部以下とすることで、粘度を低く、好ましくは15mPa・s以下の粘度となるように設計される、本発明の感光性組成物中において、顔料の濃度勾配発生を抑制し、塗液の保管安定性を向上させることができる。 When the (DC) coating layer contains (DC-2) a metal oxide coating layer and/or (DC-3) a metal hydroxide coating layer, the total content of the metal oxide and metal hydroxide is When the pigment particles are 100 parts by mass, the amount is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more. Dispersibility and pattern linearity can be improved by setting the total content to 0.1 parts by mass or more. On the other hand, the total content of metal oxides and metal hydroxides is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less. By setting the total content to 15 parts by mass or less, the photosensitive composition of the present invention, which is designed to have a low viscosity, preferably a viscosity of 15 mPa s or less, can generate a concentration gradient of the pigment. can be suppressed, and the storage stability of the coating liquid can be improved.

なお、シリカの含有量とは、(DC)被覆層の内部及び表層において、単一の成分とならない場合や、熱履歴により脱水量に差異が生ずる場合を含み、ケイ素原子含有量から算出される二酸化ケイ素換算値であり、SiO換算値をいう。金属酸化物及び金属水酸化物の含有量とは、金属原子含有量から算出される金属酸化物及び金属水酸化物換算値をいう。すなわち、アルミナ、ジルコニア及び酸化チタンの場合、それぞれ、Al換算値、ZrO換算値及びTiO換算値をいう。また、金属酸化物及び金属水酸化物の含有量の合計とは、金属酸化物及び金属水酸化物のいずれかを含有する場合はその含有量をいい、両方を含有する場合はその合計量をいう。The content of silica is calculated from the silicon atom content, including cases where it does not become a single component in the interior and surface layers of the (DC) coating layer, and cases where there is a difference in the amount of dehydration due to heat history. It is a value converted to silicon dioxide, and refers to a value converted to SiO2 . The contents of metal oxides and metal hydroxides refer to metal oxide and metal hydroxide conversion values calculated from metal atom contents. That is, in the case of alumina, zirconia, and titanium oxide, they refer to Al 2 O 3 conversion values, ZrO 2 conversion values, and TiO 2 conversion values, respectively. In addition, the total content of metal oxides and metal hydroxides refers to the content when either metal oxides or metal hydroxides are included, and the total content when both are included. say.

(DC)被覆層としては、(DC-1)シリカ被覆層、(DC-2)金属酸化物被覆層又は(DC-3)金属水酸化物被覆層に含まれるシリカ、金属酸化物又は金属水酸化物の表面のヒドロキシを反応点として、シランカップリング剤を用いて、有機基により表面修飾されていても構わない。有機基としては、エチレン性不飽和二重結合基が好ましい。エチレン性不飽和二重結合基を有するシランカップリング剤により表面修飾をすることで、(D1a-1)黒色有機顔料にラジカル重合性を付与することができ、硬化部の膜の剥がれを抑制し、未露光部の顔料由来の現像残渣発生を抑制することができる。 As the (DC) coating layer, silica, metal oxide or metal water contained in (DC-1) silica coating layer, (DC-2) metal oxide coating layer or (DC-3) metal hydroxide coating layer The surface of the oxide may be modified with an organic group using a silane coupling agent using the hydroxy on the surface of the oxide as a reaction point. As the organic group, an ethylenically unsaturated double bond group is preferred. By modifying the surface with a silane coupling agent having an ethylenically unsaturated double bond group, it is possible to impart radical polymerizability to the black organic pigment (D1a-1) and suppress peeling of the film in the cured portion. , the generation of development residue derived from the pigment in the unexposed area can be suppressed.

(DC)被覆層を有する(D1a-1)黒色有機顔料としては、さらに、最外層に対して有機系表面処理剤による表面処理をしても構わない。最外層への表面処理をすることで、樹脂又は溶剤への濡れ性を向上させることができる。(DC)被覆層としては、さらに、樹脂による被覆処理で形成される、樹脂被覆層を含有しても構わない。樹脂被覆層を含有することで、粒子表面が導電性の低い絶縁性の樹脂で被覆され、粒子の表面状態を改質することができ、硬化膜の遮光性及び絶縁性を向上させることができる。 In the case of (D1a-1) black organic pigment having a (DC) coating layer, the outermost layer may be further surface-treated with an organic surface treatment agent. By surface-treating the outermost layer, the wettability to the resin or solvent can be improved. The (DC) coating layer may further contain a resin coating layer formed by coating treatment with a resin. By containing the resin coating layer, the surface of the particles is coated with an insulating resin having low conductivity, the surface state of the particles can be modified, and the light shielding properties and insulating properties of the cured film can be improved. .

<(D2)染料>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D)着色剤が、(D2)染料を含有することが好ましい。上述した(D)着色剤が、(D2)染料を含有する態様としては、上述した(Da)黒色剤及び/又は(Db)黒色以外の着色剤として、(D2)染料を含有することが好ましい。
<(D2) Dye>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the (D) colorant described above preferably contains (D2) a dye. As a mode in which the above-mentioned (D) coloring agent contains (D2) dye, it is preferable that (D2) dye is contained as the above-mentioned (Da) black agent and/or (Db) coloring agent other than black. .

(D2)染料とは、対象物の表面構造に、(D2)染料中のイオン性基又はヒドロキシ基などの置換基が、化学吸着又は強く相互作用などをすることで、対象物を着色させる化合物をいい、一般的に溶剤等に可溶である。また、(D2)染料による着色は、分子1つ1つが対象物と吸着するため、着色力が高く、発色効率が高い。 (D2) The dye is a compound that colors the object by chemically adsorbing or strongly interacting with the surface structure of the object, such as an ionic group or a substituent such as a hydroxy group in the dye (D2). It is generally soluble in solvents and the like. In addition, (D2) coloring with a dye has high coloring power and high coloring efficiency because each molecule adsorbs to an object.

(D2)染料を含有させることで、着色力に優れた色に着色することでき、樹脂組成物の膜の着色性及び調色性を向上させることができる。(D2)染料としては、例えば、直接染料、反応性染料、硫化染料、バット染料、酸性染料、含金属染料、含金属酸性染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、分散染料、カチオン染料、又は蛍光増白染料が挙げられる。ここで分散染料とは、水に不溶又は難溶であり、スルホン酸基、カルボキシ基などのアニオン性イオン化基を持たない染料をいう。 (D2) By containing a dye, it is possible to give a color having excellent coloring power, and it is possible to improve the coloring property and toning property of the film of the resin composition. (D2) Dyes include, for example, direct dyes, reactive dyes, sulfur dyes, vat dyes, acid dyes, metallized dyes, metallized acid dyes, basic dyes, mordant dyes, acid mordant dyes, disperse dyes, and cationic dyes. , or fluorescent brightening dyes. Here, disperse dyes refer to dyes that are insoluble or sparingly soluble in water and do not have anionic ionizable groups such as sulfonic acid groups and carboxyl groups.

(D2)染料としては、アントラキノン系染料、アゾ系染料、アジン系染料、フタロシアニン系染料、メチン系染料、オキサジン系染料、キノリン系染料、インジゴ系染料、インジゴイド系染料、カルボニウム系染料、スレン系染料、ペリノン系染料、ペリレン系染料、トリアリールメタン系染料、又はキサンテン系染料が挙げられる。後述する溶剤への溶解性及び耐熱性の観点から、アントラキノン系染料、アゾ系染料、アジン系染料、メチン系染料、トリアリールメタン系染料、キサンテン系染料が好ましい。 (D2) Dyes include anthraquinone dyes, azo dyes, azine dyes, phthalocyanine dyes, methine dyes, oxazine dyes, quinoline dyes, indigo dyes, indigoid dyes, carbonium dyes, and threne dyes. , perinone dyes, perylene dyes, triarylmethane dyes, or xanthene dyes. Anthraquinone-based dyes, azo-based dyes, azine-based dyes, methine-based dyes, triarylmethane-based dyes, and xanthene-based dyes are preferred from the viewpoint of solubility in solvents and heat resistance described later.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D2)染料が、後述する(D2a-1)黒色染料、(D2a-2)二色以上の染料混合物、及び(D2b)黒色以外の染料から選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-described (D2) dye includes (D2a-1) a black dye, (D2a-2) a mixture of two or more dyes, and (D2b) a dye other than black. It is preferable to contain one or more kinds selected from dyes.

溶剤を除く、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の全固形分中に占める(D2)染料の含有比率は、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましく、0.1質量%以上がさらに好ましい。含有比率が0.01質量%以上であると、着色性又は調色性を向上させることができる。一方、(D2)染料の含有比率は、50質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。含有比率が50質量%以下であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 The content ratio of the dye (D2) in the total solid content of the negative photosensitive resin composition of the present invention excluding the solvent is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and 0 0.1% by mass or more is more preferable. When the content ratio is 0.01% by mass or more, it is possible to improve the coloring property or the toning property. On the other hand, the content ratio of the dye (D2) is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, and even more preferably 40% by mass or less. When the content is 50% by mass or less, the heat resistance of the cured film can be improved.

<(D2a-1)黒色染料、(D2a-2)二色以上の染料混合物、及び(D2b)黒色以外の染料>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、上述した(D2)染料が、(D2a-1)黒色染料、(D2a-2)二色以上の染料混合物、及び(D2b)黒色以外の染料から選ばれる一種類以上を含有することが好ましい。
<(D2a-1) a black dye, (D2a-2) a mixture of two or more dyes, and (D2b) a dye other than black>
In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the above-mentioned (D2) dye is composed of (D2a-1) a black dye, (D2a-2) a mixture of two or more dyes, and (D2b) a dye other than black. It is preferable to contain one or more selected types.

(D2a-1)黒色染料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色に着色する染料をいう。(D2a-1)黒色染料を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、着色性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。 (D2a-1) The black dye refers to a dye that turns black by absorbing light of visible light wavelengths. By including (D2a-1) a black dye, the film of the resin composition is blackened and has excellent colorability, so that the light-shielding property of the film of the resin composition can be improved.

(D2a-2)二色以上の染料混合物とは、白、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色の染料から選ばれる二色以上の染料を組み合わせることで、擬似的に黒色に着色する、染料混合物をいう。(D2a-2)二色以上の染料混合物を含有させることで、樹脂組成物の膜が黒色化するとともに、着色性に優れるため、樹脂組成物の膜の遮光性を向上させることができる。さらに、二色以上の染料を混合するため、所望の特定波長の光を透過又は遮光するなど、樹脂組成物の膜の透過スペクトル又は吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。黒色染料、赤色染料、橙色染料、黄色染料、緑色染料、青色染料、及び紫色染料としては、公知のものを用いることができる。 (D2a-2) A dye mixture of two or more colors is a combination of two or more dyes selected from white, red, orange, yellow, green, blue, or purple dyes to give a pseudo-black color. , refers to the dye mixture. (D2a-2) By containing a mixture of dyes of two or more colors, the film of the resin composition is blackened and has excellent colorability, so that the light-shielding property of the film of the resin composition can be improved. Furthermore, since two or more dyes are mixed, the transmission spectrum or absorption spectrum of the film of the resin composition can be adjusted, such as transmitting or blocking light of a desired specific wavelength, and the toning properties can be improved. Known dyes can be used as the black dye, red dye, orange dye, yellow dye, green dye, blue dye, and purple dye.

(D2b)黒色以外の染料とは、可視光線の波長の光を吸収することで、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色に着色する染料をいう。(D2b)黒色以外の染料を含有させることで、樹脂組成物の膜を着色させることができ、着色性又は調色性を付与することができる。(D2b)黒色以外の染料を二色以上組み合わせることで、樹脂組成物の膜を所望の色座標に調色することができ、調色性を向上させることができる。(D2b)黒色以外の染料としては、上述した、黒色を除く、白、赤、橙、黄、緑、青、又は紫色に着色する染料が挙げられる。 (D2b) A dye other than black refers to a dye that colors white, red, orange, yellow, green, blue, or purple other than black by absorbing light in the wavelength of visible light. (D2b) By containing a dye other than black, the film of the resin composition can be colored, and coloring or toning properties can be imparted. (D2b) By combining two or more dyes other than black, the film of the resin composition can be toned to desired color coordinates, and toning properties can be improved. (D2b) Dyes other than black include the above-described dyes other than black that color white, red, orange, yellow, green, blue, or purple.

本発明においてのネガ型感光性樹脂組成物を硬化した硬化膜は、膜厚1μm当たりの可視光領域における光学濃度が、0.3以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましく、0.7以上であることがさらに好ましく、1.0以上であることが特に好ましい。可視光領域は、波長が400~700nm程度である。膜厚1μm当たりの光学濃度が0.3以上であると、硬化膜によって遮光性を向上させることができるため、有機ELディスプレイ又は液晶ディスプレイなどの表示装置において、電極配線の可視化防止又は外光反射低減が可能となり、画像表示におけるコントラストを向上させることができる。このため、画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、ゲート絶縁層、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、又はブラックカラムスペーサーなどの用途に好適である。特に、有機ELディスプレイの遮光性を有する画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、又はゲート絶縁層として好ましく、遮光性を有する画素分割層、層間絶縁層、TFT平坦化層、又はTFT保護層など、外光反射の抑制によって高コントラスト化が要求される用途に好適である。一方、膜厚1μm当たりの光学濃度は、5.0以下であることが好ましく、4.0以下であることがより好ましく、3.0以下であることがさらに好ましい。膜厚1μm当たりの光学濃度が5.0以下であると、露光時の感度を向上できるとともに、低テーパーのパターン形状の硬化膜を得ることができる。硬化膜の、膜厚1μm当たりの光学濃度は、上述した(D)着色剤の組成及び含有比率により調節することができる。 The cured film obtained by curing the negative photosensitive resin composition in the present invention preferably has an optical density of 0.3 or more, more preferably 0.5 or more, in the visible light region per 1 μm of film thickness. It is preferably 0.7 or more, and particularly preferably 1.0 or more. The visible light region has a wavelength of about 400 to 700 nm. When the optical density per 1 μm of the film thickness is 0.3 or more, the cured film can improve the light shielding property, so in a display device such as an organic EL display or a liquid crystal display, it is possible to prevent the electrode wiring from becoming visible or to reflect external light. reduction is possible, and the contrast in image display can be improved. Therefore, a pixel dividing layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, an electrode flattening layer, a wiring flattening layer, a TFT protective layer, an electrode protective layer, a wiring protective layer, a gate insulating layer, Suitable for applications such as color filters, black matrices, or black column spacers. In particular, a pixel division layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, an electrode flattening layer, a wiring flattening layer, a TFT protective layer, an electrode protective layer, and a wiring having a light-shielding property of an organic EL display. It is preferable as a protective layer or a gate insulating layer, and is suitable for applications that require high contrast by suppressing external light reflection, such as a pixel division layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer having a light shielding property. be. On the other hand, the optical density per 1 μm of film thickness is preferably 5.0 or less, more preferably 4.0 or less, and even more preferably 3.0 or less. When the optical density per 1 μm of the film thickness is 5.0 or less, the sensitivity at the time of exposure can be improved, and a cured film having a pattern shape with a low taper can be obtained. The optical density per 1 μm of film thickness of the cured film can be adjusted by the composition and content ratio of the colorant (D) described above.

<(E)分散剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、(E)分散剤を含有することが好ましい。(E)分散剤とは、上述した(D1)顔料及び/又は(D2)染料として分散染料などの表面と相互作用する表面親和性基と、(D1)顔料及び/又は(D2)染料として分散染料の分散安定性を向上させる分散安定化構造とを有する化合物をいう。(E)分散剤の分散安定化構造としては、ポリマー鎖及び/又は静電荷を有する置換基などが挙げられる。
<(E) Dispersant>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains (E) a dispersant. (E) The dispersing agent includes a surface affinity group that interacts with the surface such as a disperse dye as the (D1) pigment and / or (D2) dye described above, and a dispersing group as (D1) the pigment and / or (D2) dye A compound having a dispersion stabilizing structure that improves the dispersion stability of a dye. (E) The dispersion stabilizing structure of the dispersant includes a polymer chain and/or a substituent having an electrostatic charge.

(E)分散剤を含有させることで、ネガ型感光性樹脂組成物が、(D1)顔料及び/又は(D2)染料として分散染料を含有する場合、それらの分散安定性を向上させることができ、現像後の解像度を向上させることができる。特に、例えば、(D1)顔料が1μm以下の数平均粒子径に解砕された粒子の場合、(D1)顔料の粒子の表面積が増大するため、(D1)顔料の粒子の凝集が発生しやすくなる。一方、(E)分散剤を含有する場合、解砕された(D1)顔料の表面と(E)分散剤の表面親和性基と、が相互作用するとともに、(E)分散剤の分散安定化構造による立体障害及び/又は静電反発により、(D1)顔料の粒子の凝集を阻害し、分散安定性を向上させることができる。 By containing (E) a dispersant, when the negative photosensitive resin composition contains disperse dyes as (D1) pigments and/or (D2) dyes, their dispersion stability can be improved. , the resolution after development can be improved. In particular, for example, when the (D1) pigment is a particle crushed to a number average particle diameter of 1 μm or less, the surface area of the (D1) pigment particles increases, so the (D1) pigment particles tend to aggregate. Become. On the other hand, when (E) a dispersant is contained, the surface of the crushed (D1) pigment interacts with the surface affinity group of (E) the dispersant, and (E) the dispersion stabilization of the dispersant The steric hindrance and/or electrostatic repulsion due to the structure can inhibit the aggregation of the (D1) pigment particles and improve the dispersion stability.

表面親和性基を有する(E)分散剤としては、例えば、塩基性基のみを有する(E)分散剤、塩基性基及び酸性基を有する(E)分散剤、酸性基のみを有する(E)分散剤、又は、塩基性基及び酸性基のいずれも有しない(E)分散剤が挙げられる。(D1)顔料の粒子の分散安定性の向上の観点から、塩基性基のみを有する(E)分散剤と、塩基性基及び酸性基を有する(E)分散剤とが好ましい。また、表面親和性基である塩基性基及び/又は酸性基が、酸及び/又は塩基と塩形成した構造を有することも好ましい。 Examples of the (E) dispersant having a surface affinity group include (E) a dispersant having only basic groups, (E) dispersing agents having both basic and acidic groups, and (E) having only acidic groups. Dispersants or (E) dispersants having neither basic groups nor acidic groups are included. (D1) From the viewpoint of improving the dispersion stability of the pigment particles, the (E) dispersant having only basic groups and the (E) dispersant having both basic and acidic groups are preferred. Moreover, it is also preferable that the basic group and/or the acidic group, which are the surface affinity groups, have a structure in which a salt is formed with an acid and/or a base.

(E)分散剤が有する塩基性基又は塩基性基が塩形成した構造としては、三級アミノ基、四級アンモニウム塩構造、又は、ピロリジン骨格、ピロール骨格、イミダゾール骨格、ピラゾール骨格、トリアゾール骨格、テトラゾール骨格、イミダゾリン骨格、オキサゾール骨格、イソオキサゾール骨格、オキサゾリン骨格、イソオキサゾリン骨格、チアゾール骨格、イソチアゾール骨格、チアゾリン骨格、イソチアゾリン骨格、チアジン骨格、ピペリジン骨格、ピペラジン骨格、モルホリン骨格、ピリジン骨格、ピリダジン骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、トリアジン骨格、イソシアヌル酸骨格、イミダゾリジノン骨格、プロピレン尿素骨格、ブチレン尿素骨格、ヒダントイン骨格、バルビツール酸骨格、アロキサン骨格若しくはグリコールウリル骨格などの含窒素環骨格が挙げられる。 (E) The basic group of the dispersant or the structure formed by forming a salt of the basic group includes a tertiary amino group, a quaternary ammonium salt structure, a pyrrolidine skeleton, a pyrrole skeleton, an imidazole skeleton, a pyrazole skeleton, a triazole skeleton, Tetrazole skeleton, imidazoline skeleton, oxazole skeleton, isoxazole skeleton, oxazoline skeleton, isoxazoline skeleton, thiazole skeleton, isothiazole skeleton, thiazoline skeleton, isothiazoline skeleton, thiazine skeleton, piperidine skeleton, piperazine skeleton, morpholine skeleton, pyridine skeleton, pyridazine skeleton , a pyrimidine skeleton, a pyrazine skeleton, a triazine skeleton, an isocyanuric acid skeleton, an imidazolidinone skeleton, a propylene urea skeleton, a butylene urea skeleton, a hydantoin skeleton, a barbituric acid skeleton, an alloxane skeleton or a nitrogen-containing ring skeleton such as a glycoluril skeleton. .

分散安定性向上及び現像後の解像度向上の観点から、塩基性基又は塩基性基が塩形成した構造としては、三級アミノ基、四級アンモニウム塩構造、又は、ピロール骨格、イミダゾール骨格、ピラゾール骨格、ピリジン骨格、ピリダジン骨格、ピリミジン骨格、ピラジン骨格、トリアジン骨格、イソシアヌル酸骨格、イミダゾリジノン骨格、プロピレン尿素骨格、ブチレン尿素骨格、ヒダントイン骨格、バルビツール酸骨格、アロキサン骨格若しくはグリコールウリル骨格などの含窒素環骨格が好ましい。 From the viewpoint of improving the dispersion stability and improving the resolution after development, the basic group or the structure in which the basic group forms a salt includes a tertiary amino group, a quaternary ammonium salt structure, a pyrrole skeleton, an imidazole skeleton, and a pyrazole skeleton. , a pyridine skeleton, a pyridazine skeleton, a pyrimidine skeleton, a pyrazine skeleton, a triazine skeleton, an isocyanuric acid skeleton, an imidazolidinone skeleton, a propylene urea skeleton, a butylene urea skeleton, a hydantoin skeleton, a barbituric acid skeleton, an alloxane skeleton or a glycoluril skeleton. A nitrogen ring skeleton is preferred.

塩基性基のみを有する(E)分散剤としては、例えば、“DISPERBYK”(登録商標)-108、同-160、同-167、同-182、同-2000、若しくは同-2164、“BYK”(登録商標)-9075、同-LP-N6919、若しくは同-LP-N21116(以上、いずれもビックケミー・ジャパン社製)、“EFKA”(登録商標) 4015、同 4050、同 4080、同 4300、同 4400、若しくは同 4800(以上、いずれもBASF社製)、“アジスパー”(登録商標) PB711(味の素ファインテクノ社製)、又は“SOLSPERSE”(登録商標) 13240、同 20000、若しくは同 71000(以上、いずれもLubrizol社製)が挙げられる。 (E) dispersants having only basic groups include, for example, "DISPERBYK" (registered trademark) -108, -160, -167, -182, -2000, or -2164, "BYK" (registered trademark) -9075, -LP-N6919, or -LP-N21116 (both of which are manufactured by BYK Chemie Japan), "EFKA" (registered trademark) 4015, 4050, 4080, 4300, 4400, or 4800 (both of which are manufactured by BASF), "Ajisper" (registered trademark) PB711 (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.), or "SOLSPERSE" (registered trademark) 13240, 20000, or 71000 (both of which are manufactured by All of them are manufactured by Lubrizol).

塩基性基及び酸性基を有する(E)分散剤としては、例えば、“ANTI-TERRA”(登録商標)-U100若しくは同-204、“DISPERBYK”(登録商標)-106、同-140、同-145、同-180、同-191、同-2001、若しくは同-2020、“BYK”(登録商標)-9076(ビックケミー・ジャパン社製)、“アジスパー”(登録商標) PB821若しくは同 PB881(以上、いずれも味の素ファインテクノ社製)、又は“SOLSPERSE”(登録商標) 9000、同 13650、同 24000、同 33000、同 37500、同 39000、同 56000、若しくは同 76500(以上、いずれもLubrizol社製)が挙げられる。 (E) dispersants having a basic group and an acidic group include, for example, "ANTI-TERRA" (registered trademark) -U100 or -204, "DISPERBYK" (registered trademark) -106, -140, - 145, -180, -191, -2001, or -2020, "BYK" (registered trademark) -9076 (manufactured by BYK Chemie Japan), "Ajisper" (registered trademark) PB821 or PB881 (above, All manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.), or "SOLSPERSE" (registered trademark) 9000, 13650, 24000, 33000, 37500, 39000, 56000, or 76500 (all manufactured by Lubrizol) mentioned.

酸性基のみを有する(E)分散剤としては、例えば、“DISPERBYK”(登録商標)-102、同-118、同-170、若しくは同-2096、“BYK”(登録商標)-P104、若しくは同-220S(以上、いずれもビックケミー・ジャパン社製)、又は“SOLSPERSE”(登録商標) 3000、同 16000、同 21000、同 36000、若しくは同 55000(以上、いずれもLubrizol社製)が挙げられる。 (E) dispersants having only acidic groups include, for example, "DISPERBYK" (registered trademark) -102, -118, -170, or -2096, "BYK" (registered trademark) -P104, or -220S (all manufactured by BYK-Chemie Japan), or "SOLSPERSE" (registered trademark) 3000, 16000, 21000, 36000, or 55000 (all manufactured by Lubrizol).

塩基性基及び酸性基のいずれも有しない(E)分散剤としては、例えば、“DISPERBYK”(登録商標)-103、同-192、同-2152、若しくは同-2200(以上、いずれもビックケミー・ジャパン社製)、又は“SOLSPERSE”(登録商標) 27000、同 54000、若しくは同 X300(以上、いずれもLubrizol社製)が挙げられる。 As the (E) dispersant having neither a basic group nor an acidic group, for example, "DISPERBYK" (registered trademark) -103, -192, -2152, or -2200 (both of which are BYK-Chemie Japan), or "SOLSPERSE" (registered trademark) 27000, 54000, or X300 (all of which are manufactured by Lubrizol).

(E)分散剤のアミン価としては、5mgKOH/g以上が好ましく、8mgKOH/g以上がより好ましく、10mgKOH/g以上がさらに好ましい。アミン価が5mgKOH/g以上であると、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。一方、アミン価としては、150mgKOH/g以下が好ましく、120mgKOH/g以下がより好ましく、100mgKOH/g以下がさらに好ましい。アミン価が150mgKOH/g以下であると、樹脂組成物の保管安定性を向上させることができる。 (E) The amine value of the dispersant is preferably 5 mgKOH/g or more, more preferably 8 mgKOH/g or more, and even more preferably 10 mgKOH/g or more. When the amine value is 5 mgKOH/g or more, the dispersion stability of the (D1) pigment can be improved. On the other hand, the amine value is preferably 150 mgKOH/g or less, more preferably 120 mgKOH/g or less, and even more preferably 100 mgKOH/g or less. When the amine value is 150 mgKOH/g or less, the storage stability of the resin composition can be improved.

ここでいうアミン価とは、(E)分散剤1g当たりと反応する酸と当量の水酸化カリウムの重量をいい、単位はmgKOH/gである。(E)分散剤1gを酸で中和させた後、水酸化カリウム水溶液で滴定することで求めることができる。アミン価の値から、アミノ基などの塩基性基1mol当たりの樹脂重量であるアミン当量(単位はg/mol)を算出することができ、(E)分散剤中のアミノ基などの塩基性基の数を求めることができる。 The amine value referred to herein is the weight of potassium hydroxide equivalent to the acid reacting with 1 g of the (E) dispersant, and the unit is mgKOH/g. (E) It can be determined by titration with an aqueous potassium hydroxide solution after neutralizing 1 g of the dispersant with an acid. From the value of the amine value, it is possible to calculate the amine equivalent (unit: g/mol), which is the weight of the resin per 1 mol of basic groups such as amino groups. can be calculated.

(E)分散剤の酸価としては、5mgKOH/g以上が好ましく、8mgKOH/g以上がより好ましく、10mgKOH/g以上がさらに好ましい。酸価が5mgKOH/g以上であると、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。一方、酸価としては、200mgKOH/g以下が好ましく、170mgKOH/g以下がより好ましく、150mgKOH/g以下がさらに好ましい。酸価が200mgKOH/g以下であると、樹脂組成物の保管安定性を向上させることができる。 (E) The acid value of the dispersant is preferably 5 mgKOH/g or more, more preferably 8 mgKOH/g or more, and even more preferably 10 mgKOH/g or more. When the acid value is 5 mgKOH/g or more, the dispersion stability of the pigment (D1) can be improved. On the other hand, the acid value is preferably 200 mgKOH/g or less, more preferably 170 mgKOH/g or less, and even more preferably 150 mgKOH/g or less. When the acid value is 200 mgKOH/g or less, the storage stability of the resin composition can be improved.

ここでいう酸価とは、(E)分散剤1g当たりと反応する水酸化カリウムの重量をいい、単位はmgKOH/gである。(E)分散剤1gを水酸化カリウム水溶液で滴定することで求めることができる。酸価の値から、酸性基1mol当たりの樹脂重量である酸当量(単位はg/mol)を算出することができ、(E)分散剤中の酸性基の数を求めることができる。 The acid value referred to herein is the weight of potassium hydroxide that reacts with 1 g of the (E) dispersant, and the unit is mgKOH/g. (E) It can be determined by titrating 1 g of the dispersant with an aqueous potassium hydroxide solution. From the acid value, the acid equivalent (unit: g/mol), which is the weight of the resin per 1 mol of acidic groups, can be calculated, and (E) the number of acidic groups in the dispersant can be determined.

ポリマー鎖を有する(E)分散剤としては、アクリル樹脂系分散剤、ポリオキシアルキレンエーテル系分散剤、ポリエステル系分散剤、ポリウレタン系分散剤、ポリオール系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、又はポリアリルアミン系分散剤が挙げられる。アルカリ現像液でのパターン加工性の観点から、アクリル樹脂系分散剤、ポリオキシアルキレンエーテル系分散剤、ポリエステル系分散剤、ポリウレタン系分散剤、又はポリオール系分散剤が好ましい。 The (E) dispersant having a polymer chain includes an acrylic resin-based dispersant, a polyoxyalkylene ether-based dispersant, a polyester-based dispersant, a polyurethane-based dispersant, a polyol-based dispersant, a polyethyleneimine-based dispersant, or a polyallylamine. system dispersants. From the viewpoint of pattern processability with an alkaline developer, an acrylic resin-based dispersant, a polyoxyalkylene ether-based dispersant, a polyester-based dispersant, a polyurethane-based dispersant, or a polyol-based dispersant is preferred.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物が(D1)顔料及び/又は(D2)染料として分散染料を含有する場合、本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(E)分散剤の含有比率は、(D1)顔料及び/又は分散染料と(E)分散剤との合計を100質量%とした場合において、1質量%以上が好ましく、5質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。含有比率が1質量%以上であると、(D1)顔料及び/又は分散染料の分散安定性を向上させることができ、現像後の解像度を向上させることができる。一方、(E)分散剤の含有比率は、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましい。含有比率が60質量%以下であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 When the negative photosensitive resin composition of the present invention contains a disperse dye as (D1) pigment and/or (D2) dye, the content ratio of (E) dispersant in the negative photosensitive resin composition of the present invention is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more, when the total of (D1) pigment and / or disperse dye and (E) dispersant is 100% by mass. preferable. When the content is 1% by mass or more, the dispersion stability of (D1) the pigment and/or the disperse dye can be improved, and the resolution after development can be improved. On the other hand, the content ratio of (E) the dispersant is preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less. When the content ratio is 60% by mass or less, the heat resistance of the cured film can be improved.

<(F)多官能チオール化合物>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、連鎖移動剤を含有することが好ましい。連鎖移動剤とは、露光時のラジカル重合により得られるポリマー鎖の、ポリマー生長末端からラジカルを受け取り、他のポリマー鎖へのラジカル移動を介することが可能な化合物をいう。
<(F) polyfunctional thiol compound>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a chain transfer agent. A chain transfer agent refers to a compound capable of accepting radicals from the growing end of a polymer chain obtained by radical polymerization during exposure and transferring the radicals to another polymer chain.

連鎖移動剤としては、(F)多官能チオール化合物を含有することが好ましい。(F)多官能チオール化合物を含有させることで、露光時の感度を向上できる。これは、露光によって発生したラジカルが、他のポリマー鎖へラジカル移動することで、膜の深部にまでラジカル架橋をするためであると推測される。特に、例えば、樹脂組成物が上述した(D)着色剤として、(Da)黒色剤を含有する場合、露光による光が(Da)黒色剤によって吸収されるため、膜の深部まで光が到達しない場合がある。一方、(F)多官能チオール化合物を含有する場合、ラジカル移動によって、膜の深部にまでラジカル架橋をするため、露光時の感度を向上させることができる。 The chain transfer agent preferably contains (F) a polyfunctional thiol compound. By containing (F) a polyfunctional thiol compound, the sensitivity during exposure can be improved. It is presumed that this is because the radicals generated by the exposure migrate to other polymer chains, thereby radically cross-linking deep in the film. In particular, for example, when the resin composition contains (Da) a black agent as the (D) colorant described above, the light from exposure is absorbed by the (Da) black agent, so the light does not reach deep into the film. Sometimes. On the other hand, when (F) a polyfunctional thiol compound is contained, radical cross-linking is carried out to the deep part of the film by radical transfer, so sensitivity during exposure can be improved.

また、(F)多官能チオール化合物を含有させることで、低テーパーのパターン形状の硬化膜を得ることができる。これは、ラジカル移動によって、露光時のラジカル重合により得られるポリマー鎖の、分子量制御をすることができるためであると推測される。すなわち、(F)多官能チオール化合物を含有することで、露光時の過剰なラジカル重合による、顕著な高分子量のポリマー鎖の生成が阻害され、得られる膜の軟化点の上昇が抑制される。そのため、熱硬化時のパターンのリフロー性が向上し、低テーパーのパターン形状が得られると考えられる。 In addition, by containing (F) a polyfunctional thiol compound, a cured film having a low taper pattern can be obtained. It is presumed that this is because radical transfer can control the molecular weight of polymer chains obtained by radical polymerization during exposure. That is, containing (F) a polyfunctional thiol compound inhibits the formation of significant high-molecular-weight polymer chains due to excessive radical polymerization during exposure, and suppresses an increase in the softening point of the resulting film. Therefore, it is considered that the reflow property of the pattern during heat curing is improved, and a pattern shape with a low taper can be obtained.

さらに、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、上述した(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤及び(F)多官能チオール化合物を含有することで、現像時の残渣発生を抑制できるとともに、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制できる。これは、(G)多官能チオール化合物によって、膜表面における酸素阻害が抑制されることで、露光時のUV硬化が促進されるためと推測される。すなわち、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤によるUV硬化が顕著に促進されるためと考えられる。(D)着色剤として、特に(D1)顔料を含有させる場合、膜表面における酸素阻害抑制により、(D1)顔料がUV硬化時の架橋によって硬化部に固定化されることで、(D1)顔料に由来する現像後の残渣発生を抑制できる。特に、(Da)黒色剤として、特に(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料を含有させる場合、上述した顔料のアルカリ耐性不足に起因した、顔料由来の現像残渣が発生する場合がある。そのような場合にも、(G)多官能チオール化合物を含有させることで、膜表面における酸素阻害抑制によってUV硬化が促進され、上述した顔料由来の現像残渣発生を抑制できる。 Furthermore, the negative photosensitive resin composition of the present invention contains (C1-1) the specific oxime ester-based photopolymerization initiator and (F) the polyfunctional thiol compound described above, thereby reducing residue generation during development. In addition, it is possible to suppress the change in pattern opening dimension width before and after heat curing. This is presumably because (G) the polyfunctional thiol compound suppresses oxygen inhibition on the film surface, thereby promoting UV curing during exposure. That is, it is considered that (C1-1) UV curing by the specific oxime ester photopolymerization initiator is significantly accelerated. (D) As a colorant, in particular, when (D1) pigment is contained, oxygen inhibition suppression on the film surface causes (D1) pigment to be fixed in the cured portion by crosslinking during UV curing, and (D1) pigment It is possible to suppress the generation of residues after development derived from. In particular, when (D1a-1a) a benzofuranone-based black pigment is contained as the (Da) black agent, development residues derived from the pigment may occur due to the above-described insufficient alkali resistance of the pigment. Even in such a case, inclusion of (G) a polyfunctional thiol compound promotes UV curing by suppressing oxygen inhibition on the film surface, and suppresses the above-mentioned pigment-derived development residue.

また、上述した通り、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化抑制、及び、現像後の低テーパー形状のパターン形成の観点から、上述した(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物及び(F)多官能チオール化合物を含有することが好ましい。 Further, as described above, the negative photosensitive resin composition of the present invention has the above-described (B4) from the viewpoint of suppressing changes in pattern opening dimension width before and after heat curing and forming a low tapered pattern after development. It preferably contains an alicyclic group-containing radically polymerizable compound and (F) a polyfunctional thiol compound.

(F)多官能チオール化合物としては、一般式(83)で表される化合物、一般式(85)で表される化合物、及び一般式(85)で表される化合物からなる群より選ばれる異種類以上を含有することが好ましい。 (F) the polyfunctional thiol compound, the compound represented by the general formula (83), the compound represented by the general formula (85), and the compound selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (85) It is preferable to contain more than one type.

Figure 0007255182000034
Figure 0007255182000034

一般式(83)~(85)において、X42及びX43は、2価の有機基を表す。X44及びX45は、それぞれ独立して、直接結合又は炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。Y42~Y53は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖又は一般式(86)で表される基を表す。Z40~Z51は、それぞれ独立して、直接結合又は炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。R231~R242は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。R243~R245は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。a、b、c、d、e、f、h、i、j、k、w、及びxは、それぞれ独立して、0又は1を表す。g、及びlは、それぞれ独立して、0~10の整数を表す。m、n、o、p、q、r、s、t、u、v、y、及びzは、それぞれ独立して、0~10の整数を表す。α、及びβは、それぞれ独立して、1~10の整数を表す。一般式(83)~(85)において、X42及びX43は、それぞれ独立して、炭素数1~10の脂肪族構造、炭素数4~20の脂環式構造及び炭素数6~30の芳香族構造から選ばれる一種類以上を有する2価の有機基が好ましい。a、b、c、d、e、f、h、i、j、k、w、及びxは、それぞれ独立して、1が好ましい。g、及びlは、それぞれ独立して、0~5の整数が好ましい。m、n、o、p、q、r、s、t、u、v、y、及びzは、それぞれ独立して、0が好ましい。α、及びβは、それぞれ独立して、1~5の整数が好ましく、1又は2がより好ましく、1がさらに好ましい。上述したアルキル基、アルキレン鎖、脂肪族構造、脂環式構造及び芳香族構造は、ヘテロ原子を有してもよく、無置換体又は置換体のいずれでもよい。In general formulas (83) to (85), X 42 and X 43 each represent a divalent organic group. X 44 and X 45 each independently represent a direct bond or an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms. Y 42 to Y 53 each independently represent a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms or a group represented by general formula (86). Z 40 to Z 51 each independently represent a direct bond or an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms. R 231 to R 242 each independently represent an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms. R 243 to R 245 each independently represent hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. a, b, c, d, e, f, h, i, j, k, w, and x each independently represent 0 or 1; g and l each independently represents an integer of 0 to 10; m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, y, and z each independently represents an integer of 0-10. α and β each independently represent an integer of 1-10. In general formulas (83) to (85), X 42 and X 43 each independently represent an aliphatic structure having 1 to 10 carbon atoms, an alicyclic structure having 4 to 20 carbon atoms and a A divalent organic group having one or more selected from aromatic structures is preferred. a, b, c, d, e, f, h, i, j, k, w, and x are each independently preferably 1; Each of g and l is preferably an integer of 0 to 5 independently. m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, y, and z are each independently preferably 0. α and β are each independently preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2, and even more preferably 1. The alkyl groups, alkylene chains, aliphatic structures, alicyclic structures and aromatic structures described above may have heteroatoms and may be unsubstituted or substituted.

Figure 0007255182000035
Figure 0007255182000035

一般式(86)において、R246は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。Z52は、一般式(87)で表される基又は一般式(88)で表される基を表す。aは、1~10の整数を表し、bは、1~4の整数を表し、cは、0又は1を表し、dは、1~4の整数を表し、eは、0又は1を表す。cが、0の場合、dは、1である。一般式(88)において、R247は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。一般式(86)において、R246は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。Z52は、一般式(87)で表される基又は一般式(88)で表される基を表す。aは、1~10の整数を表し、bは、1~4の整数を表し、cは、0又は1を表し、dは、1~4の整数を表し、eは、0又は1を表す。cが、0の場合、dは、1である。一般式(88)において、R247は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。一般式(86)において、cは1が好ましく、eは1が好ましい。一般式(88)において、R247は、水素又は炭素数1~4のアルキル基が好ましく、水素又はメチル基がより好ましい。In general formula (86), R 246 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Z52 represents a group represented by general formula (87) or a group represented by general formula (88). a represents an integer of 1 to 10, b represents an integer of 1 to 4, c represents 0 or 1, d represents an integer of 1 to 4, e represents 0 or 1 . If c is 0, then d is 1. In general formula (88), R 247 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. In general formula (86), R 246 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Z52 represents a group represented by general formula (87) or a group represented by general formula (88). a represents an integer of 1 to 10, b represents an integer of 1 to 4, c represents 0 or 1, d represents an integer of 1 to 4, e represents 0 or 1 . If c is 0, then d is 1. In general formula (88), R 247 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. In general formula (86), c is preferably 1, and e is preferably 1. In general formula (88), R 247 is preferably hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably hydrogen or a methyl group.

(F)多官能チオール化合物としては、例えば、β-メルカプトプロピオン酸、β-メルカプトプロピオン酸メチル、β-メルカプトプロピオン酸2-エチルヘキシル、β-メルカプトプロピオン酸ステアリル、β-メルカプトプロピオン酸メトキシブチル、β-メルカプトブタン酸、β-メルカプトブタン酸メチル、チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸n-オクチル、チオグリコール酸メトキシブチル、1,4-ビス(3-メルカプトブタノイルオキシ)ブタン、1,4-ビス(3-メルカプトプロピオニルオキシ)ブタン、1,4-ビス(チオグリコロイルオキシ)ブタン、エチレングリコールビス(チオグリコレート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピル)エーテル、エチレングリコールビス(2-メルカプトプロピル)エーテル、エチレングリコールビス(3-メルカプトブチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、テトラエチレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、プロピレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、ブチレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)エタン、1,2-ビス(3-メルカプトプロピルチオ)エタン、ジエチレンチオグリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、テトラエチレンチオグリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、1,3-ビス(2-メルカプトエチルチオ)プロパン、1,4-ビス(2-メルカプトエチルチオ)ブタン、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、1,3,5-トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、1,3,5-トリス[(3-メルカプトブタノイルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)又はジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)が挙げられる。 (F) Polyfunctional thiol compounds include, for example, β-mercaptopropionic acid, β-methyl β-mercaptopropionate, 2-ethylhexyl β-mercaptopropionate, stearyl β-mercaptopropionate, β-methoxybutyl β-mercaptopropionate, β -mercaptobutanoic acid, methyl β-mercaptobutanoate, methyl thioglycolate, n-octyl thioglycolate, methoxybutyl thioglycolate, 1,4-bis(3-mercaptobutanoyloxy)butane, 1,4-bis (3-mercaptopropionyloxy)butane, 1,4-bis(thioglycoloyloxy)butane, ethylene glycol bis(thioglycolate), ethylene glycol bis(3-mercaptopropionate), ethylene glycol bis(2-mercapto propionate), ethylene glycol bis(3-mercaptobutyrate), diethylene glycol bis(3-mercaptopropionate), tetraethylene glycol bis(3-mercaptopropionate), ethylene glycol bis(2-mercaptoethyl) ether , ethylene glycol bis (3-mercaptopropyl) ether, ethylene glycol bis (2-mercaptopropyl) ether, ethylene glycol bis (3-mercaptobutyl) ether, diethylene glycol bis (2-mercaptoethyl) ether, tetraethylene glycol bis (2 -mercaptoethyl) ether, propylene glycol bis(2-mercaptoethyl) ether, butylene glycol bis(2-mercaptoethyl) ether, 1,2-bis(2-mercaptoethylthio)ethane, 1,2-bis(3- mercaptopropylthio)ethane, diethylenethioglycol bis(2-mercaptoethyl)ether, tetraethylenethioglycolbis(2-mercaptoethyl)ether, 1,3-bis(2-mercaptoethylthio)propane, 1,4-bis (2-mercaptoethylthio)butane, trimethylolethane tris (3-mercaptopropionate), trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (thioglycolate), 1,3,5-tris [(3-mercaptopropionyloxy) ethyl] isocyanuric acid, 1,3,5-tris [(3- mercaptobutanoyloxy)ethyl]isocyanuric acid, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakis (thioglycolate), dipentaerythritol hexakis (3- mercaptopropionate) or dipentaerythritol hexakis (3-mercaptobutyrate).

露光時の感度向上、低テーパー形状のパターン形成、及び、現像後の残渣抑制の観点から、エチレングリコールビス(チオグリコレート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールビス(3-メルカプトブチレート)、エチレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピル)エーテル、エチレングリコールビス(2-メルカプトプロピル)エーテル、エチレングリコールビス(3-メルカプトブチル)エーテル、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)エタン、1,2-ビス(3-メルカプトプロピルチオ)エタン、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(チオグリコレート)、1,3,5-トリス[(3-メルカプトプロピオニルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、1,3,5-トリス[(3-メルカプトブタノイルオキシ)エチル]イソシアヌル酸、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトプロピオネート)又はジペンタエリスリトールヘキサキス(3-メルカプトブチレート)が好ましい。また、現像後の残渣抑制の観点から、エチレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル、エチレングリコールビス(3-メルカプトプロピル)エーテル、エチレングリコールビス(2-メルカプトプロピル)エーテル、エチレングリコールビス(3-メルカプトブチル)エーテル、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)エタン又は1,2-ビス(3-メルカプトプロピルチオ)エタンがより好ましい。 From the viewpoint of improving sensitivity during exposure, forming a pattern with a low taper shape, and suppressing residues after development, ethylene glycol bis(thioglycolate), ethylene glycol bis(3-mercaptopropionate), ethylene glycol bis(2 -mercaptopropionate), ethylene glycol bis(3-mercaptobutyrate), ethylene glycol bis(2-mercaptoethyl) ether, ethylene glycol bis(3-mercaptopropyl) ether, ethylene glycol bis(2-mercaptopropyl) ether , ethylene glycol bis (3-mercaptobutyl) ether, 1,2-bis (2-mercaptoethylthio) ethane, 1,2-bis (3-mercaptopropylthio) ethane, trimethylol ethane tris (3-mercaptopropio trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptopropionate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (thioglycolate), 1,3,5-tris[(3-mercaptopropionyloxy)ethyl]isocyanuric acid, 1,3,5-tris[(3-mercaptobutanoyloxy)ethyl]isocyanuric acid, pentaerythritol tetrakis(3-mercaptopropio butyrate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakis (thioglycolate), dipentaerythritol hexakis (3-mercaptopropionate) or dipentaerythritol hexakis (3-mercaptobutyrate) preferable. In addition, from the viewpoint of suppressing residues after development, ethylene glycol bis (2-mercaptoethyl) ether, ethylene glycol bis (3-mercaptopropyl) ether, ethylene glycol bis (2-mercaptopropyl) ether, ethylene glycol bis (3- Mercaptobutyl)ether, 1,2-bis(2-mercaptoethylthio)ethane or 1,2-bis(3-mercaptopropylthio)ethane are more preferred.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める(F)多官能チオール化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上がさらに好ましく、0.5質量部以上がさらにより好ましく、1質量部以上が特に好ましい。含有量が0.01質量部以上であると、露光時の感度を向上できるとともに、低テーパーのパターン形状の硬化膜を得ることができる。加えて、現像時の残渣発生を抑制できる。一方、(F)多官能チオール化合物の含有量は、15質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下がさらにより好ましく、5質量部以下が特に好ましい。含有量が15質量部以下であると、低テーパー形状のパターンを形成でき、現像後の残渣発生を抑制できるとともに、硬化膜の耐熱性を向上させることができる。 The content of the (F) polyfunctional thiol compound in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0 when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. 0.01 parts by mass or more is preferable, 0.1 parts by mass or more is more preferable, 0.3 parts by mass or more is even more preferable, 0.5 parts by mass or more is even more preferable, and 1 part by mass or more is particularly preferable. When the content is 0.01 part by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved, and a cured film having a pattern shape with a low taper can be obtained. In addition, generation of residue during development can be suppressed. On the other hand, the content of the polyfunctional thiol compound (F) is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less, even more preferably 10 parts by mass or less, even more preferably 8 parts by mass or less, and 5 parts by mass or less. is particularly preferred. When the content is 15 parts by mass or less, a pattern with a low taper shape can be formed, the generation of residue after development can be suppressed, and the heat resistance of the cured film can be improved.

<増感剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、増感剤を含有することが好ましい。増感剤とは、露光によるエネルギーを吸収し、内部転換及び項間交差によって励起三重項の電子を生じ、上述した(C1)光重合開始剤などへのエネルギー移動を介することが可能な化合物をいう。
<Sensitizer>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a sensitizer. The sensitizer is a compound capable of absorbing energy due to exposure, generating excited triplet electrons by internal conversion and intersystem crossing, and transferring energy to the above-mentioned (C1) photopolymerization initiator or the like. say.

増感剤を含有させることで、露光時の感度を向上させることができる。これは、(C1)光重合開始剤などが吸収を持たない、長波長の光を増感剤が吸収し、そのエネルギーを増感剤から(C1)光重合開始剤などへエネルギー移動をすることで、光反応効率を向上させることができるためであると推測される。 By containing a sensitizer, the sensitivity at the time of exposure can be improved. This is because the sensitizer absorbs long-wavelength light that the (C1) photopolymerization initiator or the like does not absorb, and the energy is transferred from the sensitizer to the (C1) photopolymerization initiator or the like. This is presumed to be because the photoreaction efficiency can be improved.

増感剤としては、チオキサントン系増感剤が好ましい。チオキサントン系増感剤としては、例えば、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、又は2,4-ジクロロチオキサントンが挙げられる。 As the sensitizer, a thioxanthone-based sensitizer is preferred. Examples of thioxanthone-based sensitizers include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-dichlorothioxanthone. be done.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める増感剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましく、1質量部以上が特に好ましい。含有量が0.01質量部以上であると、露光時の感度を向上させることができる。一方、増感剤の含有量は、15質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下が特に好ましい。含有量が15質量部以下であると、現像後の解像度を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状の硬化膜を得ることができる。 The content of the sensitizer in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 parts by mass when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. The above is preferable, 0.1 parts by mass or more is more preferable, 0.5 parts by mass or more is still more preferable, and 1 part by mass or more is particularly preferable. When the content is 0.01 parts by mass or more, the sensitivity during exposure can be improved. On the other hand, the content of the sensitizer is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less, still more preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 8 parts by mass or less. When the content is 15 parts by mass or less, the resolution after development can be improved, and a cured film having a low taper pattern can be obtained.

<重合禁止剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、重合禁止剤を含有することが好ましい。重合禁止剤とは、露光時に発生したラジカル、又は、露光時のラジカル重合により得られるポリマー鎖の、ポリマー生長末端のラジカルを捕捉し、安定ラジカルとして保持することで、ラジカル重合を停止することが可能な化合物をいう。
<Polymerization inhibitor>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a polymerization inhibitor. The polymerization inhibitor captures the radicals generated during exposure or the radicals at the growing terminal of the polymer chain obtained by radical polymerization during exposure and holds them as stable radicals, thereby terminating radical polymerization. Refers to possible compounds.

重合禁止剤を適量含有させることで、現像後の残渣発生を抑制し、現像後の解像度を向上させることができる。これは、露光時に発生した過剰量のラジカル、又は、高分子量のポリマー鎖の生長末端のラジカルを重合禁止剤が捕捉することで、過剰なラジカル重合の進行を抑制するためと推測される。 By containing an appropriate amount of the polymerization inhibitor, the generation of residue after development can be suppressed, and the resolution after development can be improved. It is presumed that this is because the polymerization inhibitor captures excess radicals generated during exposure or radicals at growing ends of high-molecular-weight polymer chains, thereby suppressing the progress of excessive radical polymerization.

重合禁止剤としては、フェノール系重合禁止剤が好ましい。フェノール系重合禁止剤としては、例えば、4-メトキシフェノール、1,4-ヒドロキノン、1,4-ベンゾキノン、2-t-ブチル-4-メトキシフェノール、3-t-ブチル-4-メトキシフェノール、4-t-ブチルカテコール、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,5-ジ-t-ブチル-1,4-ヒドロキノン、若しくは2,5-ジ-t-アミル-1,4-ヒドロキノン、又は“IRGANOX”(登録商標) 245、同 259、同 565、同 1010、同 1035、同 1076、同 1098、同 1135、同 1330、同 1425、同 1520、同 1726、若しくは同 3114(以上、いずれもBASF社製)が挙げられる。 As the polymerization inhibitor, a phenol-based polymerization inhibitor is preferred. Phenolic polymerization inhibitors include, for example, 4-methoxyphenol, 1,4-hydroquinone, 1,4-benzoquinone, 2-t-butyl-4-methoxyphenol, 3-t-butyl-4-methoxyphenol, 4 -t-butylcatechol, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, 2,5-di-t-butyl-1,4-hydroquinone, or 2,5-di-t-amyl-1, 4-hydroquinone, or "IRGANOX" (registered trademark) 245, 259, 565, 1010, 1035, 1076, 1098, 1135, 1330, 1425, 1520, 1726, or 3114 (both of which are manufactured by BASF Corporation).

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める重合禁止剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.03質量部以上がより好ましく、0.05質量部以上がさらに好ましく、0.1質量部以上が特に好ましい。含有量が0.01質量部以上であると、現像後の解像度及び硬化膜の耐熱性を向上させることができる。一方、重合禁止剤の含有量は、10質量部以下が好ましく、8質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましく、3質量部以下が特に好ましい。含有量が10質量部以下であると、露光時の感度を向上させることができる。 The content of the polymerization inhibitor in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 parts by mass when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. The above is preferable, 0.03 parts by mass or more is more preferable, 0.05 parts by mass or more is still more preferable, and 0.1 parts by mass or more is particularly preferable. When the content is 0.01 part by mass or more, the resolution after development and the heat resistance of the cured film can be improved. On the other hand, the content of the polymerization inhibitor is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less, even more preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 3 parts by mass or less. When the content is 10 parts by mass or less, the sensitivity during exposure can be improved.

<架橋剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤とは、樹脂と結合可能な架橋性基を有する化合物をいう。架橋剤を含有させることで、硬化膜の硬度及び耐薬品性を向上させることができる。これは、架橋剤により、樹脂組成物の硬化膜に新たな架橋構造を導入することができるため、架橋密度が向上するためと推測される。
<Crosslinking agent>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a cross-linking agent. A cross-linking agent refers to a compound having a cross-linkable group capable of bonding with a resin. By containing a cross-linking agent, the hardness and chemical resistance of the cured film can be improved. This is presumably because the cross-linking agent can introduce a new cross-linking structure into the cured film of the resin composition, thereby improving the cross-linking density.

また、架橋剤を含有させることで、熱硬化後に低テーパー形状のパターン形成が可能となる。これは、(F)架橋剤によってポリマー間に架橋構造が形成されることで、ポリマー鎖同士の密な配向が阻害され、熱硬化時におけるパターンのリフロー性を維持できるため、低テーパー形状のパターン形成が可能になると考えられる。架橋剤としては、アルコキシメチル基、メチロール基、エポキシ基、又はオキセタニル基などの熱架橋性を、分子中に2つ以上有する化合物が好ましい。 In addition, by including a cross-linking agent, it becomes possible to form a pattern with a low taper shape after thermal curing. This is because the (F) cross-linking agent forms a cross-linked structure between the polymers, which inhibits the dense orientation of the polymer chains and maintains the reflowability of the pattern during heat curing, resulting in a pattern with a low taper shape. formation is possible. The cross-linking agent is preferably a compound having two or more thermal cross-linking properties in the molecule, such as an alkoxymethyl group, methylol group, epoxy group, or oxetanyl group.

アルコキシメチル基又はメチロール基を分子中に2つ以上有する化合物としては、例えば、DML-PC、DML-OC、DML-PTBP、DML-PCHP、DML-MBPC、DML-MTrisPC、DMOM-PC、DMOM-PTBP、TriML-P、TriML-35XL、TML-HQ、TML-BPA、TML-BPAF、TML-BPAP、TMOM-BPA、TMOM-BPAF、TMOM-BPAP、HML-TPHAP、若しくはHMOM-TPHAP(以上、いずれも本州化学工業社製)、又は“NIKALAC”(登録商標) MX-290、同 MX-280、同 MX-270、同 MX-279、同 MW-100LM、同 MW-30HM、同 MW-390、若しくは同 MX-750LM(以上、三和ケミカル社製)が挙げられる。 Compounds having two or more alkoxymethyl groups or methylol groups in the molecule include, for example, DML-PC, DML-OC, DML-PTBP, DML-PCHP, DML-MBPC, DML-MTrisPC, DMOM-PC, DMOM- PTBP, TriML-P, TriML-35XL, TML-HQ, TML-BPA, TML-BPAF, TML-BPAP, TMOM-BPA, TMOM-BPAF, TMOM-BPAP, HML-TPHAP, or HMOM-TPHAP (any of the above Honshu Chemical Industry Co., Ltd.), or "NIKALAC" (registered trademark) MX-290, MX-280, MX-270, MX-279, MW-100LM, MW-30HM, MW-390, Alternatively, the same MX-750LM (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.) can be mentioned.

エポキシ基を分子中に2つ以上有する化合物としては、例えば、“エポライト”(登録商標)40E、同100E、同400E、同70P、同1500NP、同80MF 、同3002、若しくは同4000(以上、いずれも共栄社化学社製)、“デナコール”(登録商標)EX-212L、同EX-216L、同EX-321L、若しくは同EX-850L(以上、いずれもナガセケムテックス社製)、“jER”(登録商標) 828、同 1002 、同 1750、同 YX8100-BH30、同 E1256、若しくは同 E4275(以上、いずれも三菱化学社製)、GAN、GOT、EPPN-502H、NC-3000、若しくはNC-6000(以上、いずれも日本化薬社製)、“EPICLON”(登録商標) EXA-9583、同 HP4032、同 N695、若しくは同 HP7200(以上、いずれも大日本インキ化学工業社製)、“TECHMORE”(登録商標) VG-3101L(プリンテック社製)、“TEPIC”(登録商標) S、同 G、若しくは同 P(以上、いずれも日産化学工業社製)、又は“エポトート”(登録商標)YH-434L(東都化成社製)が挙げられる。 Compounds having two or more epoxy groups in the molecule include, for example, "Epolite" (registered trademark) 40E, 100E, 400E, 70P, 1500NP, 80MF, 3002, or 4000 (any of these Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), “Denacol” (registered trademark) EX-212L, EX-216L, EX-321L, or EX-850L (all of these are manufactured by Nagase ChemteX Corporation), “jER” (registered Trademark) 828, 1002, 1750, YX8100-BH30, E1256, or E4275 (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), GAN, GOT, EPPN-502H, NC-3000, or NC-6000 , all manufactured by Nippon Kayaku), “EPICLON” (registered trademark) EXA-9583, HP4032, N695, or HP7200 (all manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), “TECHMORE” (registered trademark) ) VG-3101L (manufactured by Printec Co., Ltd.), "TEPIC" (registered trademark) S, the same G, or the same P (all of these are manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), or "Epototo" (registered trademark) YH-434L ( manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.).

オキセタニル基を分子中に2つ以上有する化合物としては、例えば、“ETERNACOLL”(登録商標) EHO、同 OXBP、同 OXTP、若しくは同 OXMA(以上、いずれも宇部興産社製)、又はオキセタン化フェノールノボラックが挙げられる。 Examples of compounds having two or more oxetanyl groups in the molecule include "ETERNACOLL" (registered trademark) EHO, OXBP, OXTP, or OXMA (all of which are manufactured by Ube Industries, Ltd.), or oxetaneated phenol novolak. is mentioned.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める架橋剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.5質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、2質量部以上がさらに好ましく、3質量部以上がさらにより好ましく、5質量部以上が特に好ましい。含有量が0.5質量部以上であると、硬化膜の硬度及び耐薬品性を向上させることができるとともに、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。一方、架橋剤の含有量は、50質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましく、30質量部以下がさらに好ましく、25質量部以下がさらにより好ましく、20質量部以下が特に好ましい。含有量が50質量部以下であると、硬化膜の硬度及び耐薬品性を向上させることができるとともに、熱硬化後に低テーパー形状のパターンを形成することができる。 The content of the cross-linking agent in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.5 parts by mass or more when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. is preferred, 1 part by mass or more is more preferred, 2 parts by mass or more is even more preferred, 3 parts by mass or more is even more preferred, and 5 parts by mass or more is particularly preferred. When the content is 0.5 parts by mass or more, the hardness and chemical resistance of the cured film can be improved, and a low tapered pattern can be formed after heat curing. On the other hand, the content of the cross-linking agent is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, even more preferably 30 parts by mass or less, even more preferably 25 parts by mass or less, and particularly preferably 20 parts by mass or less. When the content is 50 parts by mass or less, the hardness and chemical resistance of the cured film can be improved, and a low tapered pattern can be formed after heat curing.

<シランカップリング剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、シランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤とは、加水分解性のシリル基又はシラノール基を有する化合物をいう。シランカップリング剤を含有させることで、樹脂組成物の硬化膜と下地の基板界面における相互作用が増大し、下地の基板との密着性及び硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。シランカップリング剤としては、三官能オルガノシラン、四官能オルガノシラン、又はシリケート化合物が好ましい。
<Silane coupling agent>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a silane coupling agent. A silane coupling agent refers to a compound having a hydrolyzable silyl group or silanol group. By containing the silane coupling agent, the interaction between the cured film of the resin composition and the underlying substrate increases, and the adhesion to the underlying substrate and the chemical resistance of the cured film can be improved. Preferred silane coupling agents are trifunctional organosilanes, tetrafunctional organosilanes, and silicate compounds.

三官能オルガノシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、4-ヒドロキシフェニルトリメトキシシラン、1-ナフチルトリメトキシシラン、4-スチリルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸、3-トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3-[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ]プロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(4-アミノフェニル)プロピルトリメトキシシラン、1-(3-トリメトキシシリルプロピル)尿素、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチルブチリデン)プロピルアミン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌル酸、又はN-t-ブチル-2-(3-トリメトキシシリルプロピル)コハク酸イミドが挙げられる。四官能オルガノシラン又はシリケート化合物としては、例えば、一般式(73)で表されるオルガノシランが挙げられる。 Trifunctional organosilanes include, for example, methyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 4-hydroxyphenyltrimethoxysilane, 1-naphthyltrimethoxysilane, Methoxysilane, 4-styryltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-trimethoxysilylpropylsuccinic acid, 3-trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride, 3,3,3-trifluoropropyltri Methoxysilane, 3-[(3-ethyl-3-oxetanyl)methoxy]propyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-(4-aminophenyl)propyltrimethoxysilane, 1-(3-trimethoxysilane silylpropyl)urea, 3-triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutylidene)propylamine, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 1,3,5-tris(3 -trimethoxysilylpropyl)isocyanuric acid, or Nt-butyl-2-(3-trimethoxysilylpropyl)succinimide. Examples of tetrafunctional organosilanes or silicate compounds include organosilanes represented by general formula (73).

Figure 0007255182000036
Figure 0007255182000036

一般式(73)において、R226~R229は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アシル基、又はアリール基を表し、xは1~15の整数を表す。一般式(73)において、R226~R229は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~6のアルキル基、炭素数2~6のアシル基、又は炭素数6~15のアリール基が好ましく、水素、炭素数1~4のアルキル基、炭素数2~4のアシル基、又は炭素数6~10のアリール基がより好ましい。上述したアルキル基、アシル基、及びアリール基は、無置換体又は置換体のいずれであっても構わない。In general formula (73), R 226 to R 229 each independently represent hydrogen, an alkyl group, an acyl group or an aryl group, and x represents an integer of 1-15. In general formula (73), R 226 to R 229 are each independently preferably hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. , hydrogen, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms is more preferable. The alkyl group, acyl group, and aryl group described above may be unsubstituted or substituted.

一般式(73)で表されるオルガノシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン、若しくはテトラアセトキシシランなどの四官能オルガノシラン、又はメチルシリケート51(扶桑化学工業社製)、Mシリケート51、シリケート40、若しくはシリケート45(以上、いずれも多摩化学工業社製)、メチルシリケート51、メチルシリケート53A、エチルシリケート40、若しくはエチルシリケート48(以上、いずれもコルコート社製)などのシリケート化合物が挙げられる。 Examples of the organosilane represented by the general formula (73) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetraacetoxysilane and the like. functional organosilane, or methyl silicate 51 (manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd.), M silicate 51, silicate 40, or silicate 45 (all of which are manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd.), methyl silicate 51, methyl silicate 53A, ethyl silicate 40, Alternatively, silicate compounds such as Ethyl Silicate 48 (both of which are manufactured by Colcoat Co.) can be used.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占めるシランカップリング剤の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂及び(B)ラジカル重合性化合物の合計を100質量部とした場合において、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がさらに好ましく、1質量部以上が特に好ましい。含有量が0.01質量部以上であると、下地の基板との密着性及び硬化膜の耐薬品性を向上させることができる。一方、シランカップリング剤の含有量は、15質量部以下が好ましく、13質量部以下がより好ましく、10質量部以下がさらに好ましく、8質量部以下が特に好ましい。含有量が15質量部以下であると、現像後の解像度を向上させることができる。 The content of the silane coupling agent in the negative photosensitive resin composition of the present invention is 0.01 mass when the total of (A) the alkali-soluble resin and (B) the radically polymerizable compound is 100 parts by mass. Part or more is preferable, 0.1 part by mass or more is more preferable, 0.5 part by mass or more is still more preferable, and 1 part by mass or more is particularly preferable. When the content is 0.01 part by mass or more, the adhesion to the underlying substrate and the chemical resistance of the cured film can be improved. On the other hand, the content of the silane coupling agent is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less, even more preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 8 parts by mass or less. The resolution after development can be improved as content is 15 mass parts or less.

<界面活性剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、界面活性剤を含有しても構わない。界面活性剤とは、親水性の構造及び疎水性の構造を有する化合物をいう。界面活性剤を適量含有させることで、樹脂組成物の表面張力を任意に調整することができ、塗布時のレベリング性が向上し、塗膜の膜厚均一性を向上させることができる。界面活性剤としては、フッ素樹脂系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ポリオキシアルキレンエーテル系界面活性剤、又はアクリル樹脂系界面活性剤が好ましい。
<Surfactant>
The negative photosensitive resin composition of the present invention may further contain a surfactant. A surfactant refers to a compound having a hydrophilic structure and a hydrophobic structure. By including an appropriate amount of surfactant, the surface tension of the resin composition can be arbitrarily adjusted, the leveling property during coating can be improved, and the film thickness uniformity of the coating film can be improved. As the surfactant, a fluororesin-based surfactant, a silicone-based surfactant, a polyoxyalkylene ether-based surfactant, or an acrylic resin-based surfactant is preferable.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める界面活性剤の含有比率は、ネガ型感光性樹脂組成物全体の、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.01質量%以上がさらに好ましい。含有比率が0.001質量%以上であると、塗布時のレベリング性を向上させることができる。一方、界面活性剤の含有比率は、1質量%以下が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.03質量%以下がさらに好ましい。含有比率が1質量%以下であると、塗布時のレベリング性を向上させることができる。 The content ratio of the surfactant in the negative photosensitive resin composition of the present invention is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, and 0 01% by mass or more is more preferable. When the content ratio is 0.001% by mass or more, the leveling property during coating can be improved. On the other hand, the surfactant content is preferably 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, and even more preferably 0.03% by mass or less. When the content ratio is 1% by mass or less, the leveling property during coating can be improved.

<溶剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、溶剤を含有することが好ましい。溶剤とは、樹脂組成物中に含有させる各種樹脂及び各種添加剤を溶解させることができる化合物をいう。溶剤を含有させることで、樹脂組成物中に含有させる各種樹脂及び各種添加剤を均一に溶解させ、硬化膜の透過率を向上させることができる。また、樹脂組成物の粘度を任意に調整することができ、基板上に所望の膜厚で成膜することができる。加えて、樹脂組成物の表面張力又は塗布時の乾燥速度などを任意に調整することができ、塗布時のレベリング性及び塗膜の膜厚均一性を向上させることができる。
<Solvent>
The negative photosensitive resin composition of the present invention preferably further contains a solvent. A solvent is a compound capable of dissolving various resins and various additives contained in the resin composition. By containing a solvent, various resins and various additives to be contained in the resin composition can be uniformly dissolved, and the transmittance of the cured film can be improved. Moreover, the viscosity of the resin composition can be arbitrarily adjusted, and a film can be formed on the substrate with a desired film thickness. In addition, the surface tension of the resin composition or the drying speed during application can be arbitrarily adjusted, and the leveling property during application and the uniformity of the film thickness of the coating film can be improved.

溶剤としては、各種樹脂及び各種添加剤の溶解性の観点から、アルコール性水酸基を有する化合物、カルボニル基を有する化合物、又はエーテル結合を3つ以上有する化合物が好ましい。加えて、大気圧下の沸点が、110~250℃である化合物がより好ましい。沸点を110℃以上とすることで、塗布時に適度に溶剤が揮発して塗膜の乾燥が進行するため、塗布ムラを抑制し、膜厚均一性を向上させることができる。一方、沸点を250℃以下とすることで、塗膜中に残存する溶剤量を低減することができる。そのため、熱硬化時の膜収縮量を低減させることができ、硬化膜の平坦性を高め、膜厚均一性を向上させることができる。 From the viewpoint of solubility of various resins and various additives, the solvent is preferably a compound having an alcoholic hydroxyl group, a compound having a carbonyl group, or a compound having three or more ether bonds. In addition, compounds having a boiling point of 110 to 250° C. under atmospheric pressure are more preferred. By setting the boiling point to 110° C. or higher, the solvent evaporates appropriately during coating and the coating film dries up, so coating unevenness can be suppressed and film thickness uniformity can be improved. On the other hand, by setting the boiling point to 250° C. or lower, the amount of solvent remaining in the coating film can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the amount of film shrinkage during heat curing, improve the flatness of the cured film, and improve the film thickness uniformity.

アルコール性水酸基を有し、かつ大気圧下の沸点が110~250℃である化合物としては、例えば、ジアセトンアルコール、乳酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール、又はテトラヒドロフルフリルアルコールが挙げられる。 Examples of compounds having an alcoholic hydroxyl group and having a boiling point of 110 to 250° C. under atmospheric pressure include diacetone alcohol, ethyl lactate, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol. monomethyl ether, 3-methoxy-1-butanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, or tetrahydrofurfuryl alcohol.

カルボニル基を有し、かつ大気圧下の沸点が110~250℃である化合物としては、例えば、3-メトキシ-n-ブチルアセテート、3-メチル-3-n-ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、又はγ-ブチロラクトンが挙げられる。 Compounds having a carbonyl group and having a boiling point of 110 to 250° C. under atmospheric pressure include, for example, 3-methoxy-n-butyl acetate, 3-methyl-3-n-butyl acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate. , dipropylene glycol monomethyl ether acetate, or γ-butyrolactone.

エーテル結合を3つ以上有し、かつ大気圧下の沸点が110~250℃である化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、又はジプロピレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。 Examples of compounds having three or more ether bonds and having a boiling point of 110 to 250° C. under atmospheric pressure include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, and dipropylene glycol dimethyl ether.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物に占める溶剤の含有比率は、塗布方法などに応じて適宜調整可能である。例えば、スピンコーティングにより塗膜を形成する場合、ネガ型感光性樹脂組成物全体の、50~95質量%とすることが一般的である。 The content ratio of the solvent in the negative photosensitive resin composition of the present invention can be appropriately adjusted according to the coating method and the like. For example, when forming a coating film by spin coating, it is generally 50 to 95% by mass of the total negative photosensitive resin composition.

(D)着色剤として、(D1)顔料及び/又は(D2)染料として分散染料を含有させる場合、溶剤としては、カルボニル基又はエステル結合を有する溶剤が好ましい。カルボニル基又はエステル結合を有する溶剤を含有させることで、(D1)顔料及び/又は(D2)染料として分散染料の分散安定性を向上させることができる。また、分散安定性の観点から、溶剤としては、アセテート結合を有する溶剤がより好ましい。アセテート結合を有する溶剤を含有させることで、(D1)顔料及び/又は(D2)染料として分散染料の分散安定性を向上させることができる。 When disperse dyes are contained as (D1) pigments and/or (D2) dyes as (D) colorants, the solvent is preferably a solvent having a carbonyl group or an ester bond. By containing a solvent having a carbonyl group or an ester bond, it is possible to improve the dispersion stability of the disperse dye as (D1) pigment and/or (D2) dye. Moreover, from the viewpoint of dispersion stability, the solvent is more preferably a solvent having an acetate bond. By containing a solvent having an acetate bond, it is possible to improve the dispersion stability of disperse dyes as (D1) pigments and/or (D2) dyes.

アセテート結合を有する溶剤としては、例えば、3-メトキシ-n-ブチルアセテート、3-メチル-3-メトキシ-n-ブチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノールアセテート、プロピレングリコールジアセテート、又は1,4-ブタンジオールジアセテートが挙げられる。 Solvents having an acetate bond include, for example, 3-methoxy-n-butyl acetate, 3-methyl-3-methoxy-n-butyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol. monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanol acetate, propylene glycol diacetate, or 1,4-butanediol diacetate.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物において、溶剤に占める、カルボニル基又はエステル結合を有する溶剤の含有比率は、30~100質量%が好ましく、50~100質量%がより好ましく、70~100質量%がさらに好ましい。含有比率が30~100質量%であると、(D1)顔料の分散安定性を向上させることができる。 In the negative photosensitive resin composition of the present invention, the content ratio of the solvent having a carbonyl group or an ester bond in the solvent is preferably 30 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass, and 70 to 100% by mass. % is more preferred. When the content ratio is 30 to 100% by mass, the dispersion stability of the (D1) pigment can be improved.

<その他の添加剤>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物としては、さらに、他の樹脂又はそれらの前駆体を含有しても構わない。他の樹脂又はそれらの前駆体としては、例えば、ポリアミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、ウレア樹脂、若しくはポリウレタン、又はそれらの前駆体が挙げられる。
<Other additives>
The negative photosensitive resin composition of the present invention may further contain other resins or precursors thereof. Other resins or precursors thereof include, for example, polyamides, polyamideimides, epoxy resins, novolak resins, urea resins, or polyurethanes, or precursors thereof.

<本発明のネガ型感光性樹脂組成物の製造方法>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物の、代表的な製造方法について説明する。(D)着色剤として(Da)黒色剤を含む(D1)顔料を含有する場合、(A1)第1の樹脂及び(A2)第2の樹脂の溶液に(E)分散剤を加え、分散機を用いて、この混合溶液に(D1)顔料を分散させ、顔料分散液を調製する。次に、この顔料分散液に、(B)ラジカル重合性化合物、(C1)光重合開始剤、その他の添加剤、及び任意の溶剤を加え、20分~3時間攪拌して均一な溶液とする。攪拌後、得られた溶液をろ過することで、本発明のネガ型感光性樹脂組成物が得られる。
<Method for producing the negative photosensitive resin composition of the present invention>
A representative method for producing the negative photosensitive resin composition of the present invention will be described. (D) When containing (D1) a pigment containing (Da) a black agent as a colorant, (E) a dispersant is added to a solution of (A1) the first resin and (A2) the second resin, and a disperser is used to disperse the (D1) pigment in this mixed solution to prepare a pigment dispersion. Next, (B) a radically polymerizable compound, (C1) a photopolymerization initiator, other additives, and an optional solvent are added to this pigment dispersion, and stirred for 20 minutes to 3 hours to form a uniform solution. . After stirring, the resulting solution is filtered to obtain the negative photosensitive resin composition of the present invention.

分散機としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、サンドグラインダー、3本ロールミル、又は高速度衝撃ミルが挙げられる。分散効率化及び微分散化の観点から、ビーズミルが好ましい。ビーズミルとしては、例えば、コボールミル、バスケットミル、ピンミル、又はダイノーミルが挙げられる。ビーズミルのビーズとしては、例えば、チタニアビーズ、ジルコニアビーズ、又はジルコンビーズが挙げられる。ビーズミルのビーズ径としては、0.01~6mmが好ましく、0.015~5mmがより好ましく、0.03~3mmがさらに好ましい。(D1)顔料の一次粒子径及び一次粒子が凝集して形成された二次粒子の粒子径が、数百nm以下の場合、0.015~0.1mmの微小なビーズが好ましい。この場合、微小なビーズと顔料分散液と、を分離することが可能な、遠心分離方式によるセパレータを備えるビーズミルが好ましい。一方、(D1)顔料が、数百nm以上の粗大な粒子を含む場合、分散効率化の観点から、0.1~6mmのビーズが好ましい。 Dispersers include, for example, ball mills, bead mills, sand grinders, three roll mills, or high speed impact mills. A bead mill is preferable from the viewpoint of dispersion efficiency and fine dispersion. Bead mills include, for example, coball mills, basket mills, pin mills, or dyno mills. Bead mill beads include, for example, titania beads, zirconia beads, or zircon beads. The bead diameter of the bead mill is preferably 0.01 to 6 mm, more preferably 0.015 to 5 mm, even more preferably 0.03 to 3 mm. (D1) When the primary particle size of the pigment and the particle size of the secondary particles formed by aggregation of the primary particles are several hundred nm or less, fine beads of 0.015 to 0.1 mm are preferable. In this case, a bead mill equipped with a centrifugal separator capable of separating fine beads and a pigment dispersion is preferred. On the other hand, when the (D1) pigment contains coarse particles of several hundred nanometers or more, beads of 0.1 to 6 mm are preferred from the viewpoint of improving dispersion efficiency.

<低テーパーのパターン形状の硬化パターン>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、低テーパーのパターン形状の硬化パターンを含む硬化膜を得ることが可能である。本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる、硬化膜が含む硬化パターンの断面における傾斜辺のテーパー角は、1°以上が好ましく、5°以上がより好ましく、10°以上がさらに好ましく、12°以上がさらにより好ましく、15°以上が特に好ましい。テーパー角が1°以上であると、発光素子を高密度に集積及び配置できることで、表示装置の解像度を向上させることができる。一方、硬化膜が含む硬化パターンの断面における傾斜辺のテーパー角は、60°以下が好ましく、55°以下がより好ましく、50°以下がさらに好ましく、45°以下がさらにより好ましく、40°以下が特に好ましい。テーパー角が60°以下であると、透明電極又は反射電極などの電極を形成する際の断線を防止することができる。また、電極のエッジ部における電界集中を抑制できることで、発光素子の劣化を抑制することができる。
<Hardening pattern of low taper pattern shape>
The negative photosensitive resin composition of the present invention can provide a cured film containing a cured pattern with a low taper pattern shape. The taper angle of the inclined side in the cross section of the cured pattern included in the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention is preferably 1° or more, more preferably 5° or more, and further preferably 10° or more. 12° or more is even more preferred, and 15° or more is particularly preferred. When the taper angle is 1° or more, the light emitting elements can be integrated and arranged at high density, thereby improving the resolution of the display device. On the other hand, the taper angle of the inclined side in the cross section of the cured pattern included in the cured film is preferably 60 ° or less, more preferably 55 ° or less, even more preferably 50 ° or less, even more preferably 45 ° or less, and 40 ° or less. Especially preferred. If the taper angle is 60° or less, it is possible to prevent disconnection when forming electrodes such as a transparent electrode or a reflective electrode. In addition, since electric field concentration at the edge portion of the electrode can be suppressed, deterioration of the light emitting element can be suppressed.

<段差形状を有する硬化パターン>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、高感度を維持しつつ、厚膜部と薄膜部とで十分な膜厚差がある段差形状を有し、低テーパーのパターン形状を有する硬化パターンを形成することができる。加えて、現像後のパターン形状制御による低テーパー化が可能で、熱硬化前後におけるパターン開口寸法幅の変化を抑制可能なため、現像後に形成した段差形状及びパターン開口寸法を熱硬化後に維持できる。そのため、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、有機ELディスプレイにおける画素分割層の、段差形状を一括形成するための用途において、特に好適である。同様に、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、ゲート絶縁層、カラーフィルタ、ブラックマトリックス又はブラックカラムスペーサーの、段差形状を一括形成するための用途に好適である。
<Curing pattern having stepped shape>
The negative photosensitive resin composition of the present invention has a stepped shape with a sufficient film thickness difference between the thick film portion and the thin film portion while maintaining high sensitivity, and has a cured pattern with a low taper pattern shape. can be formed. In addition, it is possible to reduce the taper by controlling the pattern shape after development, and it is possible to suppress the change in the pattern opening dimension width before and after heat curing, so the step shape and pattern opening dimension formed after development can be maintained after heat curing. Therefore, the negative-type photosensitive resin composition of the present invention is particularly suitable for collectively forming the stepped shape of the pixel dividing layer in the organic EL display. Similarly, electrode insulating layer, wiring insulating layer, interlayer insulating layer, TFT flattening layer, electrode flattening layer, wiring flattening layer, TFT protective layer, electrode protective layer, wiring protective layer, gate insulating layer, color filter, black It is suitable for collectively forming stepped shapes of matrix or black column spacers.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる、段差形状を有する硬化パターンの断面の一例を、図3に示す。段差形状における厚膜部34は、露光時の硬化部に相当し、硬化パターンの最大の膜厚を有する。段差形状における薄膜部35a、35b,35cは、露光時のハーフトーン露光部に相当し、厚膜部34の厚さより小さい膜厚を有する。段差形状を有する硬化パターンの断面における傾斜辺36a,36b,36c,36d,36eのそれぞれのテーパー角θ,θ,θ,θ,θは、いずれも低テーパーであることが好ましい。FIG. 3 shows an example of a cross-section of a stepped cured pattern obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention. The thick film portion 34 in the stepped shape corresponds to the cured portion at the time of exposure, and has the maximum film thickness of the cured pattern. The thin film portions 35a, 35b, and 35c in the stepped shape correspond to halftone exposure portions during exposure, and have a film thickness smaller than that of the thick film portion 34. FIG. The taper angles θ a , θ b , θ c , θ d , and θ e of the inclined sides 36 a , 36 b , 36 c , 36 d , and 36 e in the cross section of the curing pattern having a step shape are preferably low tapers. .

ここでいうテーパー角θ,θ,θ,θ,θとは、図3に示すように、硬化パターンが形成される下地の基板の水平辺37、又は薄膜部35a,35b,35cの水平辺と、薄膜部35a,35b,35cの水平辺と交差する段差形状を有する硬化パターンの断面における傾斜辺36a,36b,36c,36d,36eとが成す、段差形状を有する硬化パターンの断面内部の角をいう。ここで、順テーパーとは、テーパー角が0°より大きく90°未満の範囲内であることをいい、逆テーパーとは、テーパー角が90°より大きく180°未満の範囲内であることをいう。また、矩形とは、テーパー角が90°であることをいい、低テーパーとは、テーパー角が0°より大きく60°の範囲内であることをいう。The taper angles θ a , θ b , θ c , θ d , and θ e referred to herein are, as shown in FIG. A curing pattern having a stepped shape formed by a horizontal side of 35c and inclined sides 36a, 36b, 36c, 36d, and 36e in the cross section of the curing pattern having a stepped shape that intersects the horizontal sides of thin film portions 35a, 35b, and 35c. A corner inside a cross section. Here, forward taper means that the taper angle is within a range of greater than 0° and less than 90°, and reverse taper means that the taper angle is within a range of greater than 90° and less than 180°. . Further, the term "rectangle" means that the taper angle is 90°, and the term "low taper" means that the taper angle is greater than 0° and within the range of 60°.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる、段差形状を有する硬化パターンの下側表面の平面及び上側表面の平面間の厚さにおいて、最も大きい厚さを有する領域を厚膜部34、厚膜部34の厚さより小さい厚さを有する領域を薄膜部35とする。厚膜部34の膜厚を(TFT)μmとし、厚膜部34に少なくとも1つの段差形状を介して配置された薄膜部35a,35b,35cの膜厚を(THT)μmとした場合、(TFT)と(THT)との膜厚差(ΔTFT-HT)μmは、0.5μm以上が好ましく、1.0μm以上がより好ましく、1.5μm以上がさらに好ましく、2.0μm以上がさらにより好ましく、2.5μm以上が特に好ましく、3.0μm以上が最も好ましい。膜厚差が上述した範囲内であると、発光層を形成する際の蒸着マスクとの接触面積を小さくできることで、パーティクル発生によるパネルの歩留まり低下を抑制できるとともに、発光素子の劣化を抑制することができる。また、段差形状を有する硬化パターン一層で十分な膜厚差を有するため、プロセスタイム短縮が可能となる。一方、膜厚差(ΔTFT-HT)μmは、10.0μm以下が好ましく、9.5μm以下がより好ましく、9.0μm以下がさらに好ましく、8.5μm以下がさらにより好ましく、8.0μm以下が特に好ましい。膜厚差が上述した範囲内であると、段差形状を有する硬化パターン形成時の露光量を低減できることで、タクトタイム短縮が可能となる。In the thickness between the plane of the lower surface and the plane of the upper surface of the cured pattern having a stepped shape obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention, the thick film portion 34 is the region having the largest thickness, A region having a thickness smaller than that of the thick film portion 34 is referred to as a thin film portion 35 . When the film thickness of the thick film portion 34 is (T FT ) μm, and the film thickness of the thin film portions 35a, 35b, and 35c arranged in the thick film portion 34 via at least one step shape is (T HT ) μm. , The film thickness difference (ΔT FT-HT ) μm between (T FT ) and (T HT ) is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, further preferably 1.5 μm or more, and 2.0 μm. The above is even more preferable, 2.5 μm or more is particularly preferable, and 3.0 μm or more is most preferable. When the film thickness difference is within the range described above, the contact area with the vapor deposition mask when forming the light emitting layer can be reduced, so that it is possible to suppress the decrease in the yield of the panel due to the generation of particles, and to suppress the deterioration of the light emitting element. can be done. In addition, since a single cured pattern having a stepped shape has a sufficient film thickness difference, the process time can be shortened. On the other hand, the film thickness difference (ΔT FT-HT ) μm is preferably 10.0 μm or less, more preferably 9.5 μm or less, even more preferably 9.0 μm or less, even more preferably 8.5 μm or less, and 8.0 μm or less. is particularly preferred. When the film thickness difference is within the range described above, it is possible to reduce the exposure amount when forming a cured pattern having a stepped shape, thereby shortening the tact time.

厚膜部34の膜厚(TFT)μm及び薄膜部35a,35b,35cの膜厚(THT)μmは、一般式(α)~(γ)で表される関係を満たすことが好ましい。
2.0≦(TFT)≦10.0 (α)
0.20≦(THT)≦7.5 (β)
0.10×(TFT)≦(THT)≦0.75×(TFT) (γ)
The film thickness (T FT ) μm of the thick film portion 34 and the film thickness (T HT ) μm of the thin film portions 35a, 35b, and 35c preferably satisfy the relationships represented by general formulas (α) to (γ).
2.0≦(T FT )≦10.0 (α)
0.20≦( THT )≦7.5 (β)
0.10×(T FT )≦(T HT )≦0.75×(T FT ) (γ)

厚膜部34の膜厚(TFT)μm及び薄膜部35a,35b,35cの膜厚(THT)μmは、一般式(δ)~(ζ)で表される関係をさらに満たすことが好ましい。
2.0≦(TFT)≦10.0 (δ)
0.30≦(THT)≦7.0 (ε)
0.15×(TFT)≦(THT)≦0.70×(TFT) (ζ)
It is preferable that the film thickness (T FT ) μm of the thick film portion 34 and the film thickness (T HT ) μm of the thin film portions 35a, 35b, and 35c further satisfy the relationships represented by the general formulas (δ) to (ζ). .
2.0≦(T FT )≦10.0 (δ)
0.30≦( THT )≦7.0 (ε)
0.15×(T FT )≦(T HT )≦0.70×(T FT ) (ζ)

厚膜部34の膜厚(TFT)μm及び薄膜部35a,35b,35cの膜厚(THT)μmが上述した範囲内であると、発光素子の劣化を抑制することができるとともに、プロセスタイム短縮が可能となる。When the film thickness (T FT ) μm of the thick film portion 34 and the film thickness (T HT ) μm of the thin film portions 35a, 35b, and 35c are within the ranges described above, deterioration of the light emitting element can be suppressed, and process Time can be shortened.

本発明の有機ELディスプレイにおいて、ネガ型感光性樹脂組成物から得られる、段差形状を有する硬化パターンの断面における傾斜辺のテーパー角は、1°以上が好ましく、5°以上がより好ましく、10°以上がさらに好ましく、12°以上がさらにより好ましく、15°以上が特に好ましい。テーパー角が上述した範囲内であると、発光素子を高密度に集積及び配置できることで、有機ELディスプレイの解像度を向上させることができる。一方、硬化パターンの断面における傾斜辺のテーパー角は、60°以下が好ましく、55°以下がより好ましく、50°以下がさらに好ましく、45°以下がさらにより好ましく、40°以下が特に好ましい。テーパー角が上述した範囲内であると、透明電極又は反射電極などの電極を形成する際の断線を防止することができる。また、電極のエッジ部における電界集中を抑制できることで、発光素子の劣化を抑制することができる。 In the organic EL display of the present invention, the taper angle of the inclined side in the cross section of the stepped cured pattern obtained from the negative photosensitive resin composition is preferably 1° or more, more preferably 5° or more, and 10°. 12° or more is more preferable, and 15° or more is particularly preferable. When the taper angle is within the range described above, the light emitting elements can be integrated and arranged at high density, thereby improving the resolution of the organic EL display. On the other hand, the taper angle of the inclined side in the cross section of the cured pattern is preferably 60° or less, more preferably 55° or less, even more preferably 50° or less, even more preferably 45° or less, and particularly preferably 40° or less. When the taper angle is within the range described above, it is possible to prevent disconnection when forming electrodes such as a transparent electrode or a reflective electrode. In addition, since electric field concentration at the edge portion of the electrode can be suppressed, deterioration of the light emitting element can be suppressed.

<有機ELディスプレイの製造プロセス>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いたプロセスとして、該組成物の硬化膜を有機ELディスプレイの遮光性の画素分割層として用いたプロセスを例に、図1に模式的断面図を示して説明する。まず、(工程1)ガラス基板1上に、薄膜トランジスタ(以下、「TFT」)2を形成し、TFT平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させてTFT平坦化用の硬化膜3を形成する。次に、(工程2)銀‐パラジウム‐銅合金(以下、「APC」)をスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工してAPC層を形成し、さらに、APC層の上層に酸化インジウムスズ(以下、「ITO」)をスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いたエッチングによりパターン加工し、第1電極として反射電極4を形成する。その後、(工程3)本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布及びプリベークして、プリベーク膜5aを形成する。次いで、(工程4)所望のパターンを有するマスク6を介して、活性化学線7を照射する。次に、(工程5)現像してパターン加工をした後、必要に応じてブリーチング露光及びミドルベークし、熱硬化させることで、遮光性の画素分割層として、所望のパターンを有する硬化パターン5bを形成する。その後、(工程6)EL発光材料を、マスクを介した蒸着によって成膜してEL発光層8を形成し、マグネシウム‐銀合金(以下、「MgAg」)を蒸着により成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工し、第2電極として透明電極9を形成する。次に(工程7)平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させて平坦化用の硬化膜10を形成し、その後、カバーガラス11を接合させることで、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を遮光性の画素分割層として有する有機ELディスプレイを得る。
<Manufacturing process of organic EL display>
As a process using the negative photosensitive resin composition of the present invention, a schematic cross-sectional view is shown in FIG. to explain. First, (step 1) a thin film transistor (hereinafter referred to as "TFT") 2 is formed on a glass substrate 1, a film of a photosensitive material for a TFT flattening film is formed, patterned by photolithography, and then thermally cured. to form a cured film 3 for flattening the TFT. Next, (step 2) a film of silver-palladium-copper alloy (hereinafter referred to as "APC") is formed by sputtering, patterned by etching using a photoresist to form an APC layer, and furthermore, an upper layer of the APC layer. A film of indium tin oxide (hereinafter referred to as "ITO") is formed by sputtering, patterned by etching using a photoresist, and a reflective electrode 4 is formed as a first electrode. Thereafter, (step 3) the negative photosensitive resin composition of the present invention is applied and prebaked to form a prebaked film 5a. Next, (Step 4), actinic rays 7 are irradiated through a mask 6 having a desired pattern. Next, (step 5) after development and pattern processing, bleaching exposure and middle baking are performed as necessary, and heat curing is performed to form a cured pattern 5b having a desired pattern as a light-shielding pixel dividing layer. Form. Thereafter, (step 6) an EL light-emitting layer 8 is formed by vapor deposition of an EL light-emitting material through a mask, a film of a magnesium-silver alloy (hereinafter referred to as "MgAg") is formed by vapor deposition, and a photoresist is formed. A transparent electrode 9 is formed as a second electrode by patterning by etching. Next (step 7), a film of a photosensitive material for flattening film is formed, patterned by photolithography, thermally cured to form a cured film 10 for flattening, and then a cover glass 11 is bonded. Thus, an organic EL display having the negative photosensitive resin composition of the present invention as a light-shielding pixel dividing layer is obtained.

<液晶ディスプレイの製造プロセス>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた別のプロセスとして、該組成物の硬化膜を液晶ディスプレイのブラックカラムスペーサー(以下、「BCS」)及びカラーフィルタのブラックマトリックス(以下、「BM」)として用いたプロセスを例に、図2に模式的断面図を示して説明する。
<Manufacturing process of liquid crystal display>
As another process using the negative photosensitive resin composition of the present invention, a cured film of the composition is formed into a black column spacer (hereinafter, "BCS") of a liquid crystal display and a black matrix (hereinafter, "BM") of a color filter. ) will be described with reference to a schematic cross-sectional view of FIG.

図2に示すように、まず、(工程1)ガラス基板12上に、バックライトユニット(以下、「BLU」)13を形成し、BLUを有するガラス基板14を得る。 As shown in FIG. 2, first, (step 1) a backlight unit (hereinafter referred to as "BLU") 13 is formed on a glass substrate 12 to obtain a glass substrate 14 having a BLU.

また、(工程2)別のガラス基板15上に、TFT16を形成し、TFT平坦化膜用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させてTFT平坦化用の硬化膜17を形成する。次に、(工程3)ITOをスパッタにより成膜し、フォトレジストを用いてエッチングによりパターン加工し、透明電極18を形成し、その上に平坦化膜19及び配向膜20を形成する。その後、(工程4)本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布及びプリベークして、プリベーク膜21aを形成する。次いで、(工程5)所望のパターンを有するマスク22を介して、活性化学線23を照射する。次に、(工程6)現像してパターン加工をした後、必要に応じてブリーチング露光及びミドルベークし、熱硬化させることで、遮光性のBCSとして所望のパターンを有する硬化パターン21bを形成し、BCSを有するガラス基板24を得る。次いで、(工程7)上述したガラス基板14と該ガラス基板24と、を接合させることで、BLU及びBCSを有するガラス基板25を得る。 Further, (Step 2) TFTs 16 are formed on another glass substrate 15, a film of a photosensitive material for TFT flattening film is formed, patterned by photolithography, and then thermally cured to form a TFT flattening film. A cured film 17 is formed. Next, (step 3) an ITO film is formed by sputtering, patterned by etching using a photoresist, a transparent electrode 18 is formed, and a flattening film 19 and an alignment film 20 are formed thereon. Thereafter, (step 4) the negative photosensitive resin composition of the present invention is applied and prebaked to form a prebaked film 21a. Next, (step 5), actinic actinic rays 23 are irradiated through a mask 22 having a desired pattern. Next, (step 6) after development and pattern processing, bleaching exposure and middle baking are performed as necessary, and heat curing is performed to form a cured pattern 21b having a desired pattern as a light-shielding BCS, A glass substrate 24 with BCS is obtained. Next, (step 7) the glass substrate 14 and the glass substrate 24 are bonded together to obtain a glass substrate 25 having BLU and BCS.

さらに、(工程8)別のガラス基板26上に、赤色、緑色、青色の三色のカラーフィルタ27を形成する。次に、(工程9)上述した方法と同様の方法で、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から、遮光性のBMとして所望のパターンを有する硬化パターン28を形成する。その後、(工程10)平坦化用の感光性材料を成膜し、フォトリソグラフィーによってパターン加工した後、熱硬化させて平坦化用の硬化膜29を形成し、その上に配向膜30を形成することで、カラーフィルタ基板31を得る。次いで、(工程11)上述したBLU及びBCSを有するガラス基板25と該カラーフィルタ基板31と、を接合させることで、(工程12)BLU、BCS及びBMを有するガラス基板32を得る。次に、(工程13)液晶を注入して液晶層33を形成することで、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をBCS及びBMとして有する液晶ディスプレイを得る。 Further, (Step 8) three color filters 27 of red, green and blue are formed on another glass substrate 26 . Next, (step 9) a cured pattern 28 having a desired pattern as a light-shielding BM is formed from the negative photosensitive resin composition of the present invention in the same manner as described above. Thereafter, (step 10) a film of a photosensitive material for planarization is formed, patterned by photolithography, and thermally cured to form a cured film 29 for planarization, and an alignment film 30 is formed thereon. Thus, the color filter substrate 31 is obtained. Next, (step 11) the glass substrate 25 having the BLU and BCS and the color filter substrate 31 are bonded together (step 12) to obtain the glass substrate 32 having the BLU, BCS and BM. Next, (Step 13) liquid crystal is injected to form a liquid crystal layer 33, thereby obtaining a liquid crystal display having the negative photosensitive resin composition of the present invention as BCS and BM.

以上のように、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、有機ELディスプレイ及び液晶ディスプレイの製造方法によれば、パターン加工され、ポリイミド及び/又はポリベンゾオキサゾールを含有する、高耐熱性かつ遮光性の硬化膜を得ることが可能であるため、有機ELディスプレイ及び液晶ディスプレイの製造における歩留まり向上、性能向上及び信頼性向上に繋がる。 As described above, according to the method for manufacturing an organic EL display and a liquid crystal display using the negative photosensitive resin composition of the present invention, the patterned, polyimide and/or polybenzoxazole-containing, highly heat-resistant Moreover, since it is possible to obtain a light-shielding cured film, it leads to an improvement in yield, performance, and reliability in the production of organic EL displays and liquid crystal displays.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いたプロセスによれば、樹脂組成物が感光性であるため、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工可能である。従って、フォトレジストを用いたプロセスと比較して、工程数を削減することができるため、有機ELディスプレイ及び液晶ディスプレイの生産性の向上、プロセスタイム短縮及びタクトタイム短縮が可能となる。 According to the process using the negative photosensitive resin composition of the present invention, since the resin composition is photosensitive, it can be patterned directly by photolithography. Therefore, compared with a process using a photoresist, the number of steps can be reduced, so that the productivity of organic EL displays and liquid crystal displays can be improved, and the process time and takt time can be shortened.

<本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を用いた表示装置>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜は、有機ELディスプレイ又は液晶ディスプレイを好適に構成することができる。
<Display device using a cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention>
A cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention can suitably constitute an organic EL display or a liquid crystal display.

また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、低テーパーのパターン形状を得ることができ、高耐熱性に優れた硬化膜を得ることが可能である。そのため、有機ELディスプレイの画素分割層等の絶縁層、TFT平坦化層、又はTFT保護層など、高耐熱性及び低テーパーのパターン形状が要求される用途に好適である。特に、熱分解による脱ガスに起因した素子の不良又は特性低下や、高テーパーのパターン形状による電極配線の断線など、耐熱性及びパターン形状に起因する問題が想定される用途において、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を用いることで、上述した問題が発生しない、高信頼性の素子を製造することが可能となる。さらに、硬化膜は遮光性に優れるため、電極配線の可視化防止又は外光反射の低減が可能となり、画像表示におけるコントラストを向上させることができる。従って、本発明のネガ型感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を、有機ELディスプレイの画素分割層、TFT平坦化層、又はTFT保護層として用いることで、発光素子の光取り出し側に、偏光板及び1/4波長板を形成することなく、コントラストを向上させることができる。 Moreover, the negative photosensitive resin composition of the present invention can obtain a pattern shape with a low taper and can obtain a cured film excellent in high heat resistance. Therefore, it is suitable for applications requiring high heat resistance and a low taper pattern shape, such as an insulating layer such as a pixel dividing layer of an organic EL display, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer. In particular, in applications where problems due to heat resistance and pattern shape are assumed, such as element defects or characteristic deterioration due to degassing due to thermal decomposition, and disconnection of electrode wiring due to highly tapered pattern shape, the negative of the present invention can be used. By using the cured film of the type photosensitive resin composition, it is possible to manufacture a highly reliable device free from the above-described problems. Furthermore, since the cured film has excellent light-shielding properties, it is possible to prevent the electrode wiring from becoming visible or to reduce the reflection of external light, thereby improving the contrast in image display. Therefore, by using the cured film obtained from the negative photosensitive resin composition of the present invention as a pixel dividing layer, a TFT flattening layer, or a TFT protective layer of an organic EL display, polarized light can be obtained on the light extraction side of the light emitting element. Contrast can be improved without forming plates and quarter-wave plates.

また、本発明の有機ELディスプレイは、曲面の表示部を有することが好ましい。この曲面の曲率半径は、曲面からなる表示部における断線等に起因する表示不良抑制の観点から、0.1mm以上が好ましく、0.3mm以上がより好ましい。また曲面の曲率半径は、有機ELディスプレイの小型化及び高解像化の観点から、10mm以下が好ましく、7mm以下がより好ましく、5mm以下がさらに好ましい。 Also, the organic EL display of the present invention preferably has a curved display portion. The radius of curvature of the curved surface is preferably 0.1 mm or more, and more preferably 0.3 mm or more, from the viewpoint of suppressing defective display caused by disconnection or the like in the display portion formed of the curved surface. In addition, the radius of curvature of the curved surface is preferably 10 mm or less, more preferably 7 mm or less, and even more preferably 5 mm or less, from the viewpoint of miniaturization and high resolution of the organic EL display.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、以下の(1)~(4)の工程を有する。
(1)基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の塗膜を成膜する工程、
(2)前記ネガ型感光性樹脂組成物の塗膜にフォトマスクを介して活性化学線を照射する工程、
(3)アルカリ溶液を用いて現像し、前記ネガ型感光性樹脂組成物のパターンを形成する工程、及び、
(4)前記パターンを加熱して、前記ネガ型感光性樹脂組成物の硬化パターンを得る工程。
A method for manufacturing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention has the following steps (1) to (4).
(1) forming a coating film of the negative photosensitive resin composition of the present invention on a substrate;
(2) a step of irradiating the coating film of the negative photosensitive resin composition with actinic radiation through a photomask;
(3) developing with an alkaline solution to form a pattern of the negative photosensitive resin composition;
(4) A step of heating the pattern to obtain a cured pattern of the negative photosensitive resin composition.

<塗膜を成膜する工程>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、(1)基板上に、ネガ型感光性樹脂組成物の塗膜を成膜する工程、を有する。本発明のネガ型感光性樹脂組成物を成膜する方法としては、例えば、基板上に、上述した樹脂組成物を塗布する方法、又は、基板上に、上述した樹脂組成物をパターン状に塗布する方法が挙げられる。
<Step of forming a coating film>
A method for manufacturing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention includes (1) forming a coating film of the negative photosensitive resin composition on a substrate. As a method for forming a film of the negative photosensitive resin composition of the present invention, for example, a method of applying the above-described resin composition on a substrate, or a method of applying the above-described resin composition on a substrate in a pattern. method.

基板としては、例えば、ガラス上に、電極又は配線として、インジウム、スズ、亜鉛、アルミニウム、及びガリウムから選ばれる一種類以上を有する酸化物、金属(モリブデン、銀、銅、アルミニウム、クロム、若しくはチタンなど)、又はCNT(Carbon Nano Tube)が形成された基板などが用いられる。インジウム、スズ、亜鉛、アルミニウム、及びガリウムから選ばれる一種類以上を有する酸化物としては、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)、酸化インジウムガリウム亜鉛(IGZO)、又は酸化亜鉛(ZnO)が挙げられる。 As a substrate, for example, an oxide or metal (molybdenum, silver, copper, aluminum, chromium, or titanium) having one or more selected from indium, tin, zinc, aluminum, and gallium is used as an electrode or wiring on glass. etc.), or a substrate on which CNTs (Carbon Nano Tubes) are formed. Examples of oxides containing one or more selected from indium, tin, zinc, aluminum, and gallium include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), and indium gallium zinc oxide. (IGZO), or zinc oxide (ZnO).

<基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布する方法>
基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布する方法としては、例えば、マイクログラビアコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、カーテンフローコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、又はスリットコーティングが挙げられる。塗布膜厚は、塗布方法、樹脂組成物の固形分濃度や粘度などによって異なるが、通常は塗布及びプリベーク後の膜厚が0.1~30μmになるように塗布する。
<Method of applying the negative photosensitive resin composition of the present invention onto a substrate>
Examples of methods for applying the negative photosensitive resin composition of the present invention onto a substrate include microgravure coating, spin coating, dip coating, curtain flow coating, roll coating, spray coating, and slit coating. The coating film thickness varies depending on the coating method, the solid content concentration and viscosity of the resin composition, etc., but the coating is normally applied so that the film thickness after coating and prebaking is 0.1 to 30 μm.

基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布した後、プリベークして成膜することが好ましい。プリベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置、又はレーザーアニール装置などを使用することができる。プリベーク温度としては、50~150℃が好ましい。プリベーク時間としては、30秒~数時間が好ましい。80℃で2分間プリベークした後、120℃で2分間プリベークするなど、二段又はそれ以上の多段でプリベークしても構わない。 After coating the negative photosensitive resin composition of the present invention on a substrate, it is preferable to pre-bake to form a film. An oven, a hot plate, an infrared ray, a flash annealing device, a laser annealing device, or the like can be used for prebaking. A pre-baking temperature of 50 to 150° C. is preferable. The prebake time is preferably 30 seconds to several hours. Two or more stages of pre-baking may be performed, such as pre-baking at 80° C. for 2 minutes and then pre-baking at 120° C. for 2 minutes.

<基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をパターン状に塗布する方法>
基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をパターン状に塗布する方法としては、例えば、凸版印刷、凹版印刷、孔版印刷、平版印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、又はレーザー印刷が挙げられる。塗布膜厚は、塗布方法、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の固形分濃度や粘度などによって異なるが、通常は塗布及びプリベーク後の膜厚が0.1~30μmになるように塗布する。
<Method of applying the negative photosensitive resin composition of the present invention in a pattern on a substrate>
Examples of methods for applying the negative photosensitive resin composition of the present invention onto a substrate in a pattern include letterpress printing, intaglio printing, stencil printing, lithographic printing, screen printing, inkjet printing, offset printing, or laser printing. is mentioned. The coating film thickness varies depending on the coating method, the solid content concentration and viscosity of the negative photosensitive resin composition of the present invention, etc., but it is usually applied so that the film thickness after coating and prebaking is 0.1 to 30 μm. .

基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物をパターン状に塗布した後、プリベークして成膜することが好ましい。プリベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置、又はレーザーアニール装置などを使用することができる。プリベーク温度としては、50~150℃が好ましい。プリベーク時間としては、30秒~数時間が好ましい。80℃で2分間プリベークした後、120℃で2分間プリベークするなど、二段又はそれ以上の多段でプリベークしても構わない。 It is preferable to form a film by applying the negative photosensitive resin composition of the present invention in a pattern on a substrate and then pre-baking it. An oven, a hot plate, an infrared ray, a flash annealing device, a laser annealing device, or the like can be used for prebaking. A pre-baking temperature of 50 to 150° C. is preferable. The prebake time is preferably 30 seconds to several hours. Two or more stages of pre-baking may be performed, such as pre-baking at 80° C. for 2 minutes and then pre-baking at 120° C. for 2 minutes.

<基板上に成膜した塗膜をパターン加工する方法>
基板上に成膜した、本発明のネガ型感光性樹脂組成物の塗膜をパターン加工する方法としては、例えば、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工する方法又はエッチングによりパターン加工する方法が挙げられる。工程数の削減による生産性の向上及びプロセスタイム短縮の観点から、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工する方法が好ましい。
<Method of patterning a coating film formed on a substrate>
Examples of the method of patterning the coating film of the negative photosensitive resin composition of the present invention formed on a substrate include a method of direct patterning by photolithography and a method of patterning by etching. From the viewpoint of improving productivity by reducing the number of steps and shortening the process time, a method of directly patterning by photolithography is preferable.

<フォトマスクを介して活性化学線を照射する工程>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、(2)上述したネガ型感光性樹脂組成物の塗膜にフォトマスクを介して活性化学線を照射する工程、を有する。基板上に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を塗布及びプリベークして成膜した後、ステッパー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、又はパラレルライトマスクアライナー(PLA)などの露光機を用いて露光する。露光時に照射する活性化学線としては、例えば、紫外線、可視光線、電子線、X線、KrF(波長248nm)レーザー、又はArF(波長193nm)レーザーなどが挙げられる。水銀灯のj線(波長313nm)、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)、又はg線(波長436nm)を用いることが好ましい。また露光量は通常100~40,000J/m(10~4,000mJ/cm)程度(i線照度計の値)であり、必要に応じて所望のパターンを有するフォトマスクを介して露光することができる。
<Step of irradiating actinic radiation through a photomask>
The method for producing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention comprises (2) a step of irradiating the coating film of the negative photosensitive resin composition described above with actinic rays through a photomask; have After coating and pre-baking the negative photosensitive resin composition of the present invention on a substrate to form a film, an exposure machine such as a stepper, mirror projection mask aligner (MPA), or parallel light mask aligner (PLA) is used. expose. Actinic rays irradiated during exposure include, for example, ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays, KrF (wavelength: 248 nm) lasers, ArF (wavelength: 193 nm) lasers, and the like. It is preferable to use j-line (wavelength: 313 nm), i-line (wavelength: 365 nm), h-line (wavelength: 405 nm), or g-line (wavelength: 436 nm) of a mercury lamp. The exposure amount is usually about 100 to 40,000 J/m 2 (10 to 4,000 mJ/cm 2 ) (i-line illuminometer value), and exposure is performed through a photomask having a desired pattern as necessary. can do.

露光後、露光後ベークをしても構わない。露光後ベークを行うことによって、現像後の解像度向上又は現像条件の許容幅増大などの効果が期待できる。露光後ベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置、又はレーザーアニール装置などを使用することができる。露光後ベーク温度としては、50~180℃が好ましく、60~150℃がより好ましい。露光後ベーク時間は、10秒~数時間が好ましい。露光後ベーク時間が10秒~数時間であると、反応が良好に進行し、現像時間を短くできる場合がある。 After exposure, post-exposure baking may be performed. By performing post-exposure baking, effects such as improvement in resolution after development and an increase in the allowable range of development conditions can be expected. Post-exposure baking can use an oven, a hot plate, an infrared ray, a flash annealing device, a laser annealing device, or the like. The post-exposure bake temperature is preferably 50 to 180°C, more preferably 60 to 150°C. The post-exposure bake time is preferably 10 seconds to several hours. When the post-exposure bake time is 10 seconds to several hours, the reaction proceeds favorably and the development time can sometimes be shortened.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、フォトマスクとして、ハーフトーンフォトマスクを用いることが好ましい。ハーフトーンフォトマスクとは、透光部及び遮光部を含むパターンを有するフォトマスクであり、前記透光部と前記遮光部の間に、透過率が透光部の値より低く、かつ透過率が遮光部の値より高い、半透光部を有するフォトマスクをいう。ハーフトーンフォトマスクを用いて露光することで、現像後及び熱硬化後に段差形状を有するパターンを形成することが可能となる。なお、前記透光部を介して活性化学線を照射した硬化部は、前記厚膜部に相当し、前記半透光部を介して活性化学線を照射したハーフトーン露光部は、前記薄膜部に相当する。 In the method for manufacturing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention, it is preferable to use a halftone photomask as the photomask. A halftone photomask is a photomask having a pattern including a light-transmitting portion and a light-shielding portion. A photomask having a semi-transparent portion that is higher than the value of the light-shielding portion. By exposing using a halftone photomask, it is possible to form a pattern having a stepped shape after development and heat curing. The cured portion irradiated with actinic rays through the translucent portion corresponds to the thick film portion, and the halftone exposed portion irradiated with actinic rays through the semi-transparent portion corresponds to the thin film portion. corresponds to

本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法において、前記ハーフトーンフォトマスクは、前記透光部と前記半透光部とが隣接する箇所を有する。前記透光部と前記半透光部とが隣接する箇所を有することで、現像後にフォトマスク上の前記透光部に相当する前記厚膜部と、フォトマスク上の前記半透光部に相当する前記薄膜部とを有するパターンを形成することができる。さらに、ハーフトーンフォトマスクは、前記遮光部と前記半透光部とが隣接する箇所を有する。現像後にフォトマスク上の前記遮光部に相当する開口部と、フォトマスク上の前記半透光部に相当する前記薄膜部とを有するパターンを形成することができる。ハーフトーンフォトマスクが、上記の箇所を有することで、現像後に前記厚膜部、前記薄膜部及び前記開口部を含む、段差形状を有するパターンを形成することができる。 In the method of manufacturing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention, the halftone photomask has a portion where the translucent portion and the semi-translucent portion are adjacent to each other. Since the light-transmitting portion and the semi-light-transmitting portion have adjacent portions, the thick-film portion corresponding to the light-transmitting portion on the photomask and the semi-light-transmitting portion on the photomask after development correspond to the light-transmitting portion. It is possible to form a pattern having the thin film portion and the thin film portion. Further, the halftone photomask has a portion where the light shielding portion and the semitransparent portion are adjacent to each other. After development, a pattern can be formed which has openings corresponding to the light-shielding portions on the photomask and the thin film portions corresponding to the semi-light-transmitting portions on the photomask. Since the halftone photomask has the above portions, it is possible to form a stepped pattern including the thick film portion, the thin film portion, and the opening after development.

ハーフトーンフォトマスクとしては、前記透光部の透過率を(%TFT)%とした場合、前記半透光部の透過率(%THT)%は、(%TFT)の10%以上が好ましく、15%以上がより好ましく、20%以上がさらに好ましく、25%以上が特に好ましい。半透光部の透過率(%THT)%が上記範囲内であると、段差形状を有する硬化パターン形成時の露光量を低減できることで、タクトタイム短縮が可能となる。一方、半透光部の透過率(%THT)%は、(%TFT)の60%以下が好ましく、55%以下がより好ましく、50%以下がさらに好ましく、45%以下が特に好ましい。半透光部の透過率(%THT)%が上記範囲内であると、厚膜部と薄膜部の膜厚差、及び任意の段差の両側で隣接する薄膜部間の膜厚差を十分に大きくできることで、発光素子の劣化を抑制することができる。また、段差形状を有する硬化パターン一層で十分な膜厚差を有するため、プロセスタイム短縮が可能となる。As a halftone photomask, when the transmittance of the light-transmitting portion is (% T FT )%, the transmittance (% T HT )% of the semi-light-transmitting portion is 10% or more of (% T FT ). is preferred, 15% or more is more preferred, 20% or more is even more preferred, and 25% or more is particularly preferred. When the transmittance (% T HT ) % of the semi-transparent portion is within the above range, the exposure amount can be reduced when forming a cured pattern having a stepped shape, thereby shortening the tact time. On the other hand, the transmittance (% T HT )% of the translucent portion is preferably 60% or less of (% T FT ), more preferably 55% or less, even more preferably 50% or less, and particularly preferably 45% or less. When the transmittance (% T HT )% of the semi-transparent portion is within the above range, the film thickness difference between the thick film portion and the thin film portion and the film thickness difference between the thin film portions adjacent to each other on both sides of an arbitrary step are sufficient. can be made large, deterioration of the light-emitting element can be suppressed. In addition, since a single cured pattern having a stepped shape has a sufficient film thickness difference, the process time can be shortened.

ハーフトーンフォトマスクを介して活性化学線を照射して得られる、段差形状を有する硬化パターンにおいて、半透光部の透過率(%THT)%が、(%TFT)の30%である場合の薄膜部の膜厚を(THT30)μm、及び、半透光部の透過率(%THT)%が、(%TFT)の20%である場合の薄膜部の膜厚を(THT20)μmとした場合、(THT30)と(THT20)との膜厚差(ΔTHT30-HT20)μmは、0.3μm以上が好ましく、0.5μm以上がより好ましく、0.7μm以上がさらに好ましく、0.8μm以上が特に好ましい。膜厚差が上記範囲内であると、厚膜部と薄膜部の膜厚差、及び任意の段差の両側で隣接する薄膜部間の膜厚差を十分に大きくできることで、発光素子の劣化を抑制することができる。また、段差形状を有する硬化パターン一層で十分な膜厚差を有するため、プロセスタイム短縮が可能となる。一方、膜厚差(ΔTHT30-HT20)μmは、1.5μm以下が好ましく、1.4μm以下がより好ましく、1.3μm以下がさらに好ましく、1.2μm以下が特に好ましい。膜厚差が上記範囲内であると、装置等に起因する僅かな露光量のぶれによる膜厚バラつきの発生を低減できることで、膜厚均一性及び有機ELディスプレイ製造における歩留まりを向上させることができる。Transmittance (% T HT )% of the semi-transparent portion is 30% of (% T FT ) in the cured pattern having a stepped shape obtained by irradiating actinic rays through a halftone photomask. The thickness of the thin film portion in the case of (T HT30 ) μm, and the thickness of the thin film portion in the case where the transmittance (% T HT )% of the semi-transparent portion is 20% of (% TFT ) is ( When T HT20 ) μm, the film thickness difference (ΔT HT30 −HT20 ) μm between (T HT30 ) and (T HT20 ) is preferably 0.3 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, and 0.7 μm or more. is more preferable, and 0.8 μm or more is particularly preferable. When the film thickness difference is within the above range, the film thickness difference between the thick film portion and the thin film portion and the film thickness difference between the thin film portions adjacent to each other on both sides of an arbitrary step can be made sufficiently large, thereby preventing deterioration of the light emitting element. can be suppressed. In addition, since a single cured pattern having a stepped shape has a sufficient film thickness difference, the process time can be shortened. On the other hand, the film thickness difference (ΔT HT30−HT20 ) μm is preferably 1.5 μm or less, more preferably 1.4 μm or less, still more preferably 1.3 μm or less, and particularly preferably 1.2 μm or less. When the film thickness difference is within the above range, it is possible to reduce the occurrence of film thickness variations due to slight fluctuations in the amount of exposure caused by equipment, etc., and thereby improve the film thickness uniformity and the yield in the production of organic EL displays. .

<アルカリ溶液を用いて現像し、パターンを形成する工程>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、(3)アルカリ溶液を用いて現像し、上述したネガ型感光性樹脂組成物のパターンを形成する工程、を有する。露光後、自動現像装置などを用いて現像する。本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、ネガ型の感光性を有するため、現像後、未露光部が現像液で除去され、レリーフ・パターンを得ることができる。
<Step of developing with an alkaline solution to form a pattern>
A method for manufacturing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention includes (3) a step of developing with an alkaline solution to form a pattern of the negative photosensitive resin composition described above. . After exposure, the film is developed using an automatic developing device or the like. Since the negative type photosensitive resin composition of the present invention has negative type photosensitivity, the unexposed portion is removed with a developer after development, and a relief pattern can be obtained.

現像液としては、アルカリ現像液が一般的に用いられる。アルカリ現像液としては、例えば、有機系のアルカリ溶液又はアルカリ性を示す化合物の水溶液が好ましく、環境面の観点から、アルカリ性を示す化合物の水溶液すなわちアルカリ水溶液がより好ましい。 As the developer, an alkaline developer is generally used. As the alkaline developer, for example, an organic alkaline solution or an aqueous solution of an alkaline compound is preferable, and from the environmental point of view, an aqueous solution of an alkaline compound, that is, an alkaline aqueous solution is more preferable.

有機系のアルカリ溶液又はアルカリ性を示す化合物としては、例えば、2-アミノエタノール、2-(ジメチルアミノ)エタノール、2-(ジエチルアミノ)エタノール、ジエタノールアミン、メチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、酢酸(2-ジメチルアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸(2-ジメチルアミノ)エチル、シクロヘキシルアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、又は炭酸カリウムが挙げられるが、硬化膜の金属不純物低減及び表示装置の表示不良抑制の観点から、水酸化テトラメチルアンモニウム又は水酸化テトラエチルアンモニウムが好ましい。現像液としては、有機溶媒を用いても構わない。現像液としては、有機溶媒と、本発明のネガ型感光性樹脂組成物に対する貧溶媒の、両方を含有する混合溶液を用いても構わない。 Examples of organic alkaline solutions or compounds exhibiting alkalinity include 2-aminoethanol, 2-(dimethylamino)ethanol, 2-(diethylamino)ethanol, diethanolamine, methylamine, ethylamine, dimethylamine, diethylamine, triethylamine, and acetic acid. (2-dimethylamino)ethyl, (2-dimethylamino)ethyl (meth)acrylate, cyclohexylamine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, ammonia, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide , magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, sodium carbonate, or potassium carbonate, but from the viewpoint of reducing metal impurities in the cured film and suppressing display defects of the display device, tetramethylammonium hydroxide or tetraethyl hydroxide Ammonium is preferred. An organic solvent may be used as the developer. As the developer, a mixed solution containing both an organic solvent and a poor solvent for the negative photosensitive resin composition of the present invention may be used.

現像方法としては、例えば、パドル現像、スプレー現像、又はディップ現像が挙げられる。パドル現像としては、例えば、露光後の膜に上述した現像液をそのまま塗布した後、任意の時間放置する方法、又は、露光後の膜に上述した現像液を任意の時間の間、霧状に放射して塗布した後、任意の時間放置する方法が挙げられる。スプレー現像としては、露光後の膜に上述した現像液を霧状に放射して、任意の時間当て続ける方法が挙げられる。ディップ現像としては、露光後の膜を上述した現像液中に任意の時間浸漬する方法、又は、露光後の膜を上述した現像液中に浸漬後、超音波を任意の時間照射し続ける方法が挙げられる。現像時の装置汚染抑制及び現像液の使用量削減によるプロセスコスト削減の観点から、現像方法としては、パドル現像が好ましい。現像時の装置汚染を抑制することで、現像時の基板汚染を抑制することができ、表示装置の表示不良を抑制することができる。一方、現像後の残渣発生の抑制の観点から、現像方法としては、スプレー現像が好ましい。また、現像液の再利用による現像液の使用量削減及びプロセスコスト削減の観点から、現像方法としては、ディップ現像が好ましい。 Examples of the developing method include puddle development, spray development, and dip development. Puddle development includes, for example, a method in which the above-described developer is applied to the exposed film as it is and then left for an arbitrary period of time, or a method in which the above-described developer is applied to the exposed film for an arbitrary amount of time in the form of a mist. A method of leaving for an arbitrary time after application by irradiation may be mentioned. Spray development includes a method in which the above-described developer is sprayed onto the film after exposure and is kept in contact with the film for an arbitrary period of time. Dip development includes a method of immersing the film after exposure in the above-described developer for an arbitrary period of time, or a method of immersing the film after exposure in the above-mentioned developer and then continuously irradiating ultrasonic waves for an arbitrary period of time. mentioned. Puddle development is preferable as the development method from the viewpoint of suppressing contamination of the apparatus during development and reducing process costs by reducing the amount of developer used. By suppressing contamination of the device during development, contamination of the substrate during development can be suppressed, and defective display of the display device can be suppressed. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the generation of residues after development, spray development is preferred as the development method. Dip development is preferable as the developing method from the viewpoint of reducing the amount of developer used and process costs by reusing the developer.

現像時間は、5秒以上が好ましく、10秒以上がより好ましく、30秒以上がさらに好ましく、1分以上が特に好ましい。現像時間が上述した範囲内であると、アルカリ現像時の残渣発生を抑制することができる。一方、タクトタイム短縮の観点から、現像時間は、30分以下が好ましく、15分以下がより好ましく、10分以下がさらに好ましく、5分以下が特に好ましい。 The development time is preferably 5 seconds or longer, more preferably 10 seconds or longer, still more preferably 30 seconds or longer, and particularly preferably 1 minute or longer. When the development time is within the range described above, it is possible to suppress the generation of residues during alkali development. On the other hand, from the viewpoint of shortening the tact time, the development time is preferably 30 minutes or less, more preferably 15 minutes or less, even more preferably 10 minutes or less, and particularly preferably 5 minutes or less.

現像後、得られたレリーフ・パターンを、リンス液で洗浄することが好ましい。リンス液としては、現像液としてアルカリ水溶液を用いた場合、水が好ましい。リンス液としては、例えば、エタノール若しくはイソプロピルアルコールなどのアルコール類の水溶液、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類の水溶液、又は炭酸ガス、塩酸、若しくは酢酸などの酸性を示す化合物の水溶液を用いても構わない。リンス液としては、有機溶媒を用いても構わない。 After development, the relief pattern obtained is preferably washed with a rinse. As the rinse liquid, water is preferable when an alkaline aqueous solution is used as the developer. As the rinse solution, for example, an aqueous solution of an alcohol such as ethanol or isopropyl alcohol, an aqueous solution of an ester such as propylene glycol monomethyl ether acetate, or an aqueous solution of an acidic compound such as carbon dioxide, hydrochloric acid, or acetic acid may be used. I do not care. An organic solvent may be used as the rinse.

<パターンを光硬化させる工程>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、前記(3)アルカリ溶液を用いて現像し、前記ネガ型感光性樹脂組成物のパターンを形成する工程の後、さらに、前記ネガ型感光性樹脂組成物のパターンを光硬化させる工程、を有することが好ましい。
<Step of photocuring the pattern>
In the method for manufacturing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention, after the step (3) of developing with an alkaline solution to form a pattern of the negative photosensitive resin composition, Furthermore, it is preferable to have a step of photocuring the pattern of the negative photosensitive resin composition.

パターンを光硬化させる工程により、パターンの架橋密度が向上し、脱ガス起因となる低分子成分が減量するため、ネガ型感光性樹脂組成物のパターンを備える発光素子の信頼性を向上させることができる。また、ネガ型感光性樹脂組成物のパターンが段差形状を有するパターンの場合、パターンの熱硬化時におけるパターンリフローを抑制でき、熱硬化後においても厚膜部と薄膜部とで十分な膜厚差がある段差形状を有するパターンを形成することができる。加えて、熱硬化時における膜表面のリフロー性を維持によって平坦性が向上し、パネルの歩留まり低下を抑制することができる。さらに、ネガ型感光性樹脂組成物のパターンを備える有機ELディスプレイの製造において、有機EL層を形成する際の蒸着マスクとの接触面積を小さくできることで、パーティクル発生によるパネルの歩留まり低下を抑制できるとともに、発光素子の劣化を抑制することができる。 The step of photocuring the pattern improves the cross-linking density of the pattern and reduces the amount of low-molecular-weight components that cause degassing, thereby improving the reliability of the light-emitting device having the pattern of the negative photosensitive resin composition. can. In addition, when the pattern of the negative photosensitive resin composition has a stepped shape, pattern reflow during heat curing of the pattern can be suppressed, and a sufficient film thickness difference is maintained between the thick film portion and the thin film portion even after heat curing. It is possible to form a pattern having a certain stepped shape. In addition, by maintaining the reflowability of the film surface during heat curing, the flatness is improved, and a decrease in panel yield can be suppressed. Furthermore, in the manufacture of an organic EL display having a pattern of a negative photosensitive resin composition, it is possible to reduce the contact area with the vapor deposition mask when forming the organic EL layer, thereby suppressing the decrease in panel yield due to particle generation. , the deterioration of the light emitting element can be suppressed.

パターンを光硬化させる工程としては、ネガ型感光性樹脂組成物のパターンに活性化学線を照射することが好ましい。活性化学線を照射する方法としては、例えば、ステッパー、スキャナー、ミラープロジェクションマスクアライナー(MPA)、又はパラレルライトマスクアライナー(PLA)などの露光機を用いてブリーチング露光する方法が挙げられる。パターンを光硬化させる工程における、活性化学線の照射に用いられるランプとしては、例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、Xeエキシマランプ、KrFエキシマランプ、又はArFエキシマランプなどが挙げられる。 As the step of photocuring the pattern, it is preferable to irradiate the pattern of the negative photosensitive resin composition with an actinic ray. Examples of the method of irradiating with actinic rays include bleaching exposure using an exposure machine such as a stepper, scanner, mirror projection mask aligner (MPA), or parallel light mask aligner (PLA). Lamps used for irradiation with actinic rays in the step of photocuring the pattern include, for example, ultra-high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, metal halide lamps, Xe excimer lamps, KrF excimer lamps, and ArF excimer lamps. etc.

パターンを光硬化させる工程における、活性化学線としては、例えば、紫外線、可視光線、電子線、X線、XeF(波長351nm)レーザー、XeCl(波長308nm)レーザー、KrF(波長248nm)レーザー、又はArF(波長193nm)レーザーなどが挙げられる。パターンの熱硬化時におけるパターンリフロー抑制、段差膜厚向上、及び、パネルの歩留まり低下抑制の観点から、水銀灯のj線(波長313nm)、i線(波長365nm)、h線(波長405nm)、若しくはg線(波長436nm)、又は、i線、h線及びg線の混合線が好ましい。 Examples of actinic rays in the step of photocuring the pattern include ultraviolet rays, visible rays, electron beams, X-rays, XeF (wavelength 351 nm) laser, XeCl (wavelength 308 nm) laser, KrF (wavelength 248 nm) laser, or ArF. (Wavelength 193 nm) laser and the like. From the viewpoint of suppressing pattern reflow during heat curing of the pattern, improving the step thickness, and suppressing the yield reduction of the panel, j-line (wavelength 313 nm), i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm) of mercury lamp, or A g-line (wavelength 436 nm) or a mixed line of i-line, h-line and g-line is preferred.

パターンを光硬化させる工程における、活性化学線の露光量は、i線照度値で、100J/m(10mJ/cm)以上が好ましい。一方、活性化学線の露光量は、i線照度値で、50,000J/m(5,000mJ/cm)以下が好ましい。露光量が上記範囲内であると、ネガ型感光性樹脂組成物のパターンの熱硬化時におけるパターンリフローを抑制できる。加えて、パネルの歩留まり低下を抑制することができる。In the step of photocuring the pattern, the exposure amount of actinic rays is preferably 100 J/m 2 (10 mJ/cm 2 ) or more in terms of i-line illuminance. On the other hand, the exposure amount of actinic rays is preferably 50,000 J/m 2 (5,000 mJ/cm 2 ) or less in terms of i-line illuminance. When the exposure dose is within the above range, pattern reflow during heat curing of the pattern of the negative photosensitive resin composition can be suppressed. In addition, it is possible to suppress a decrease in panel yield.

前記(2)ネガ型感光性樹脂組成物の塗膜にフォトマスクを介して活性化学線を照射する工程におけるフォトマスクが、ハーフトーンフォトマスクである場合、前記パターンを光硬化させる工程における、活性化学線の露光量を(EBLEACH)mJ/cmとし、前記(2)フォトマスクを介して活性化学線を照射する工程における、フォトマスクの透過部における露光量を(EEXPO)mJ/cmとするとき、露光量比(EBLEACH)/(EEXPO)は、0.1以上が好ましく、0.3以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましく、0.7以上がさらにより好ましく、1以上が特に好ましい。露光量比が上記範囲内であると、ネガ型感光性樹脂組成物のパターンの熱硬化時におけるパターンリフローを抑制できる。加えて、パネルの歩留まり低下を抑制することができる。また、段差膜厚向上の観点から、露光量比は、0.5以上が好ましく、0.7以上がより好ましく、1以上がさらに好ましい。また、歩留まり向上の観点から、露光量比は、4未満が好ましく、3.5未満がより好ましく、3未満がさらに好ましい。(2) When the photomask in the step of irradiating the coating film of the negative photosensitive resin composition with actinic radiation through a photomask is a halftone photomask, in the step of photocuring the pattern, the activation Let the exposure dose of actinic rays be (E BLEACH ) mJ/cm 2 , and in the step (2) of irradiating actinic rays through the photomask, the exposure dose in the transmissive portion of the photomask be (E EXPO ) mJ/cm. When 2 , the exposure ratio (E BLEACH )/(E EXPO ) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, still more preferably 0.5 or more, and even more preferably 0.7 or more. , 1 or more are particularly preferred. When the exposure dose ratio is within the above range, pattern reflow during thermal curing of the pattern of the negative photosensitive resin composition can be suppressed. In addition, it is possible to suppress a decrease in panel yield. From the viewpoint of improving the step thickness, the exposure amount ratio is preferably 0.5 or more, more preferably 0.7 or more, and even more preferably 1 or more. From the viewpoint of yield improvement, the exposure dose ratio is preferably less than 4, more preferably less than 3.5, and even more preferably less than 3.

本発明のネガ型感光性樹脂組成物のパターンを得た後、ミドルベークをしても構わない。ミドルベークを行うことで、熱硬化後の解像度が向上するとともに、熱硬化後のパターン形状を任意に制御することができる。ミドルベークは、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置、又はレーザーアニール装置などを使用することができる。ミドルベーク温度としては、50~250℃が好ましく、70~220℃がより好ましい。ミドルベーク時間としては、10秒~数時間が好ましい。100℃で5分間ミドルベークした後、150℃で5分間ミドルベークするなど、二段又はそれ以上の多段でミドルベークしても構わない。 Middle baking may be performed after obtaining the pattern of the negative photosensitive resin composition of the present invention. By performing middle baking, the resolution after heat curing is improved, and the pattern shape after heat curing can be arbitrarily controlled. An oven, a hot plate, an infrared ray, a flash annealing device, a laser annealing device, or the like can be used for middle baking. The middle bake temperature is preferably 50 to 250°C, more preferably 70 to 220°C. The middle bake time is preferably 10 seconds to several hours. After middle baking at 100° C. for 5 minutes, middle baking may be performed in two or more stages, such as middle baking at 150° C. for 5 minutes.

<パターンを加熱して、硬化パターンを得る工程>
本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法は、(4)上述したネガ型感光性樹脂組成物のパターンを加熱して、上述したネガ型感光性樹脂組成物の硬化パターンを得る工程、を有する。基板上に成膜した、本発明のネガ型感光性樹脂組成物のパターンの加熱は、オーブン、ホットプレート、赤外線、フラッシュアニール装置、又はレーザーアニール装置などを使用することができる。本発明のネガ型感光性樹脂組成物のパターンを加熱して熱硬化させることで、硬化膜の耐熱性を向上させることができるとともに、低テーパーのパターン形状を得ることができる。
<Step of heating the pattern to obtain a cured pattern>
The method for producing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention includes (4) heating the pattern of the above-described negative photosensitive resin composition to obtain the above-described negative photosensitive resin composition. obtaining a cured pattern. An oven, a hot plate, an infrared ray, a flash annealing apparatus, a laser annealing apparatus, or the like can be used to heat the pattern of the negative photosensitive resin composition of the present invention formed on the substrate. By heating and thermally curing the pattern of the negative photosensitive resin composition of the present invention, the heat resistance of the cured film can be improved, and a low taper pattern shape can be obtained.

熱硬化させる温度としては、150℃以上が好ましく、200℃以上がより好ましく、250℃以上がさらに好ましい。熱硬化温度が150℃以上であると、硬化膜の耐熱性を向上させることができるとともに、熱硬化後のパターン形状をより低テーパー化させることができる。一方、タクトタイム短縮の観点から、熱硬化させる温度は、500℃以下が好ましく、450℃以下がより好ましく、400℃以下がさらに好ましい。 The temperature for thermosetting is preferably 150° C. or higher, more preferably 200° C. or higher, and even more preferably 250° C. or higher. When the thermosetting temperature is 150° C. or higher, the heat resistance of the cured film can be improved, and the pattern shape after thermosetting can be further tapered. On the other hand, from the viewpoint of shortening the tact time, the thermosetting temperature is preferably 500° C. or lower, more preferably 450° C. or lower, and even more preferably 400° C. or lower.

熱硬化させる時間としては、1分以上が好ましく、5分以上がより好ましく、10分以上がさらに好ましく、30分以上が特に好ましい。熱硬化時間が1分以上であると、熱硬化後のパターン形状をより低テーパー化させることができる。一方、タクトタイム短縮の観点から、熱硬化させる時間は、300分以下が好ましく、250分以下がより好ましく、200分以下がさらに好ましく、150分以下が特に好ましい。また150℃で30分間熱硬化させた後、250℃で30分間熱硬化させるなど、二段又はそれ以上の多段で熱硬化させても構わない。 The heat curing time is preferably 1 minute or longer, more preferably 5 minutes or longer, still more preferably 10 minutes or longer, and particularly preferably 30 minutes or longer. When the heat curing time is 1 minute or more, the pattern shape after heat curing can be further tapered. On the other hand, from the viewpoint of shortening the tact time, the heat curing time is preferably 300 minutes or less, more preferably 250 minutes or less, even more preferably 200 minutes or less, and particularly preferably 150 minutes or less. Further, the heat curing may be carried out in two or more steps such as heat curing at 150° C. for 30 minutes and then heat curing at 250° C. for 30 minutes.

また、本発明のネガ型感光性樹脂組成物によれば、画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、ゲート絶縁層、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、又はブラックカラムスペーサーなどの用途に好適に用いられる硬化膜を得ることが可能となる。また、それらの硬化膜を備える素子及び表示装置を得ることが可能となる。本発明の有機ELディスプレイは、上記硬化膜を画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、ゲート絶縁層、カラーフィルタ、ブラックマトリックス、及びブラックカラムスペーサーからなる群より選ばれる一種類以上として備える。特に、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は遮光性に優れるため、遮光性を有する画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層、又はゲート絶縁層として好ましく、遮光性を有する画素分割層、層間絶縁層、TFT平坦化層、又はTFT保護層としてより好ましい。 Further, according to the negative photosensitive resin composition of the present invention, a pixel dividing layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, an electrode flattening layer, a wiring flattening layer, and a TFT protective layer are provided. , an electrode protective layer, a wiring protective layer, a gate insulating layer, a color filter, a black matrix, or a cured film that can be suitably used for applications such as a black column spacer. In addition, it becomes possible to obtain an element and a display device provided with those cured films. In the organic EL display of the present invention, the cured film is a pixel dividing layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, an electrode flattening layer, a wiring flattening layer, a TFT protective layer, and an electrode protective layer. , a wiring protective layer, a gate insulating layer, a color filter, a black matrix, and a black column spacer. In particular, since the negative photosensitive resin composition of the present invention is excellent in light-shielding properties, it can be used as a light-shielding pixel dividing layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT planarizing layer, an electrode planarizing layer, and a wiring. It is preferable as a planarizing layer, a TFT protective layer, an electrode protective layer, a wiring protective layer, or a gate insulating layer, and more preferable as a light-shielding pixel dividing layer, an interlayer insulating layer, a TFT planarizing layer, or a TFT protective layer.

さらに、本発明のネガ型感光性樹脂組成物を用いた、表示装置の製造方法によれば、パターン加工され、ポリイミド及び/又はポリベンゾオキサゾールを含有する、高耐熱性かつ遮光性の硬化膜を得ることが可能であるため、有機ELディスプレイ及び液晶ディスプレイの製造における歩留まり向上、性能向上及び信頼性向上に繋がる。加えて、本発明のネガ型感光性樹脂組成物は、フォトリソグラフィーにより直接パターン加工可能であるため、フォトレジストを用いたプロセスと比較して、工程数を削減することができるため、生産性の向上、プロセスタイム短縮及びタクトタイム短縮が可能となる。 Furthermore, according to the method for manufacturing a display device using the negative photosensitive resin composition of the present invention, a highly heat-resistant and light-shielding cured film containing polyimide and/or polybenzoxazole is patterned. Since it is possible to obtain it, it leads to yield improvement, performance improvement and reliability improvement in the production of organic EL displays and liquid crystal displays. In addition, since the negative photosensitive resin composition of the present invention can be directly patterned by photolithography, it is possible to reduce the number of steps compared to a process using a photoresist, which improves productivity. improvement, process time shortening, and takt time shortening are possible.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの範囲に限定されない。なお、用いた化合物のうち略語を使用しているものについて、名称を以下に示す。
6FDA:2,2-(3,4-ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物;4,4’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(1,2-フタル酸無水物)
A-BPEF:“NK ESTER”(登録商標) A-BPEF(新中村化学工業社製;9,9-ビス[4-(2-アクリロキシエトキシ)フェニル]フルオレン)
A-DCP:“NK ESTER”(登録商標) A-DCP(新中村化学工業社製;ジメチロール-トリシクロデカンジアクリレート)
A-DPH-6E:“NK ESTER”(登録商標) A-DPH-6E(新中村化学工業社製;オキシエチレン構造を分子中に6個有する、エトキシ化ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
APC:Argentum‐Palladium‐Cupper(銀‐パラジウム‐銅合金)
BAHF:2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン
BFE:1,2-ビス(4-ホルミルフェニル)エタン
BGPF:9,9-ビス(4-グリシドキシフェニル)フルオレン
BHPF:9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン
Bis-A-AF:2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン
Bk-A1103:“CHROMOFINE”(登録商標) BLACK A1103(大日精化工業社製;一次粒子径50~100nmのアゾ系黒色顔料)
Bk-S0084:“PALIOGEN”(登録商標) BLACK S0084(BASF社製;一次粒子径50~100nmのペリレン系黒色顔料)
Bk-S0100CF:“IRGAPHOR”(登録商標) BLACK S0100CF(BASF社製;一次粒子径40~80nmのベンゾフラノン系黒色顔料)
cyEpoTMS:2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
D.BYK-167:“DISPERBYK”(登録商標)-167(ビックケミー・ジャパン社製;アミン価が13mgKOH/g(固形分濃度:52質量%)の三級アミノ基を有するポリウレタン系分散剤)
DFA:N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール
DPCA-60:“KAYARAD”(登録商標) DPCA-60(日本化薬社製;オキシペンチレンカルボニル構造を分子中に6個有する、ε-カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
DPHA:“KAYARAD”(登録商標) DPHA(日本化薬社製;ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
EGME:エチレングリコールビス(2-メルカプトエチル)エーテル
GMA:メタクリル酸グリシジル
HABI-102:2,2’,5-トリス(2-クロロフェニル)-4-(3,4-ジメトキシフェニル)-4’,5’-ジフェニル-1,2’-ビイミダゾール(Tronly社製;ビイミダゾール系光重合開始剤)
HA:N,N’-ビス[5,5’-ヘキサフルオロプロパン-2,2-ジイル-ビス(2-ヒドロキシフェニル)]ビス(3-アミノ安息香酸アミド)
IC-379EG:“IRGACURE”(登録商標) 379EG(BASF社製;2-ジメチルアミノ-2-(4-メチルベンジル)-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタン-1-オン;α-アミノケトン系光重合開始剤)
IC-819:“IRGACURE”(登録商標) 819(BASF社製;ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキシド;アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤)
IDN-1:1,1-ビス[4-(2-アクリロキシエトキシ)フェニル]インダン
IGZO:酸化インジウムガリウム亜鉛
ITO:酸化インジウムスズ
MAA:メタクリル酸
MAP:3-アミノフェノール;メタアミノフェノール
MBA:3-メトキシ-n-ブチルアセテート
MeTMS:メチルトリメトキシシラン
MgAg:Magnesium‐Argentum(マグネシウム‐銀合金)
NA:5-ノルボルネン-2,3-ジカルボン酸無水物;ナジック酸無水物
NC-7300L:ナフタレン骨格、ベンゼン骨格、及び2つのエポキシ基を含む構造単位を有するエポキシ樹脂(日本化薬社製)
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
ODPA:ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物;オキシジフタル酸二無水物
OXE-02:“IRGACURE”(登録商標) OXE-02(BASF社製;1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]エタノン-1-(O-アセチル)オキシム;オキシムエステル系光重合開始剤)
P.B.15:6:C.I.ピグメントブルー15:6
P.B.60:C.I.ピグメントブルー60
P.O.43:C.I.ピグメントオレンジ43
P.R.179:C.I.ピグメントレッド179
P.R.254:C.I.ピグメントレッド254
P.V.23:C.I.ピグメントバイオレット23
P.V.37:C.I.ピグメントバイオレット37
P.Y.139:C.I.ピグメントイエロー139
P.Y.192:C.I.ピグメントイエロー192
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
PHA:フタル酸無水物
PhTMS:フェニルトリメトキシシラン
S-20000:“SOLSPERSE”(登録商標) 20000(Lubrizol社製;アミン価が32mgKOH/g(固形分濃度:100質量%)の三級アミノ基を有するポリオキシアルキレンエーテル系分散剤)
SiDA:1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
STR:スチレン
TCDM:メタクリル酸トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル;ジメチロール-トリシクロデカンジメタアクリレート
THPHA:1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸無水物
TMAH:水酸化テトラメチルアンモニウム
TMOS:テトラメトキシシラン
TMMP:トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)
TPK-1227:スルホン酸基を導入する表面処理がされたカーボンブラック(CABOT社製)
WR-301:“ADEKA ARKLS”(登録商標) WR-301(ADEKA社製;エポキシ基を有する芳香族化合物及び不飽和カルボン酸を開環付加反応させて得られる樹脂に、カルボン酸無水物を反応させて得られる多環側鎖含有樹脂、酸当量:560、二重結合当量:450)
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples below, but the present invention is not limited to these scopes. The names of the compounds using abbreviations among the compounds used are shown below.
6FDA: 2,2-(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluoropropane dianhydride; 4,4′-hexafluoropropane-2,2-diyl-bis(1,2-phthalic anhydride)
A-BPEF: “NK ESTER” (registered trademark) A-BPEF (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; 9,9-bis[4-(2-acryloxyethoxy)phenyl]fluorene)
A-DCP: "NK ESTER" (registered trademark) A-DCP (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; dimethylol-tricyclodecane diacrylate)
A-DPH-6E: “NK ESTER” (registered trademark) A-DPH-6E (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.; ethoxylated dipentaerythritol hexaacrylate having six oxyethylene structures in the molecule)
APC: Argentum-Palladium-Cupper (silver-palladium-copper alloy)
BAHF: 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane BFE: 1,2-bis(4-formylphenyl)ethane BGPF: 9,9-bis(4-glycidoxyphenyl)fluorene BHPF: 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene Bis-A-AF: 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane Bk-A1103: "CHROMOFINE" (registered trademark) BLACK A1103 (Dainichisei Kakogyo Co., Ltd.; azo black pigment with a primary particle size of 50 to 100 nm)
Bk-S0084: “PALIOGEN” (registered trademark) BLACK S0084 (manufactured by BASF; perylene-based black pigment with a primary particle size of 50 to 100 nm)
Bk-S0100CF: “IRGAPHOR” (registered trademark) BLACK S0100CF (manufactured by BASF; benzofuranone-based black pigment with a primary particle size of 40 to 80 nm)
cyEpoTMS: 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilaneD. BYK-167: “DISPERBYK” (registered trademark)-167 (manufactured by BYK-Chemie Japan; polyurethane-based dispersant having a tertiary amino group with an amine value of 13 mgKOH/g (solid concentration: 52% by mass))
DFA: N,N-dimethylformamide dimethylacetal DPCA-60: "KAYARAD" (registered trademark) DPCA-60 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.; ε-caprolactone-modified dipenta, having six oxypentylene carbonyl structures in the molecule erythritol hexaacrylate)
DPHA: "KAYARAD" (registered trademark) DPHA (manufactured by Nippon Kayaku; dipentaerythritol hexaacrylate)
EGME: ethylene glycol bis(2-mercaptoethyl) ether GMA: glycidyl methacrylate HABI-102: 2,2′,5-tris(2-chlorophenyl)-4-(3,4-dimethoxyphenyl)-4′,5 '-diphenyl-1,2'-biimidazole (manufactured by Tronly; biimidazole-based photopolymerization initiator)
HA: N,N'-bis[5,5'-hexafluoropropane-2,2-diyl-bis(2-hydroxyphenyl)]bis(3-aminobenzoamide)
IC-379EG: "IRGACURE" (registered trademark) 379EG (manufactured by BASF; 2-dimethylamino-2-(4-methylbenzyl)-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one; α-aminoketone system photoinitiator)
IC-819: "IRGACURE" (registered trademark) 819 (manufactured by BASF; bis (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide; acylphosphine oxide photopolymerization initiator)
IDN-1: 1,1-bis[4-(2-acryloxyethoxy)phenyl]indane IGZO: indium gallium zinc oxide ITO: indium tin oxide MAA: methacrylic acid MAP: 3-aminophenol; meta-aminophenol MBA: 3 - methoxy-n-butyl acetate MeTMS: methyltrimethoxysilane MgAg: Magnesium-Argentum (magnesium-silver alloy)
NA: 5-norbornene-2,3-dicarboxylic anhydride; nadic anhydride NC-7300L: epoxy resin having structural units containing a naphthalene skeleton, a benzene skeleton, and two epoxy groups (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone ODPA: bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride; oxydiphthalic dianhydride OXE-02: "IRGACURE" (registered trademark) OXE-02 (manufactured by BASF; 1-[9-ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone-1-(O-acetyl)oxime; oxime ester photopolymerization initiator)
P. B. 15:6: C.I. I. pigment blue 15:6
P. B. 60: C.I. I. pigment blue 60
P. O. 43: C.I. I. pigment orange 43
P. R. 179:C. I. pigment red 179
P. R. 254: C.I. I. pigment red 254
P. V. 23: C.I. I. pigment violet 23
P. V. 37: C.I. I. pigment violet 37
P. Y. 139:C. I. pigment yellow 139
P. Y. 192:C. I. pigment yellow 192
PGMEA: propylene glycol monomethyl ether acetate PHA: phthalic anhydride PhTMS: phenyltrimethoxysilane S-20000: "SOLSPERSE" (registered trademark) 20000 (manufactured by Lubrizol; amine value is 32 mg KOH / g (solid concentration: 100 mass% ) Polyoxyalkylene ether-based dispersant having a tertiary amino group)
SiDA: 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane STR: styrene TCDM: tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decan-8-yl methacrylate; dimethylol-tricyclodecanedimeta Acrylate THPHA: 1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride TMAH: Tetramethylammonium hydroxide TMOS: Tetramethoxysilane TMMP: Trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionate)
TPK-1227: carbon black that has been surface-treated to introduce sulfonic acid groups (manufactured by CABOT)
WR-301: "ADEKA ARKLS" (registered trademark) WR-301 (manufactured by ADEKA; a resin obtained by ring-opening addition reaction of an aromatic compound having an epoxy group and an unsaturated carboxylic acid is reacted with a carboxylic acid anhydride. Polycyclic side chain-containing resin obtained by

合成例(A)
三口フラスコに、BAHFを18.31g(0.05mol)、プロピレンオキシドを17.42g(0.3mol)、アセトンを100mL秤量して溶解させた。ここに、アセトン10mLに塩化3-ニトロベンゾイルを20.41g(0.11mol)溶かした溶液を滴下した。滴下終了後、-15℃で4時間反応させ、その後室温に戻した。析出した白色固体をろ取し、50℃で真空乾燥させた。得られた固体30gを、300mLのステンレスオートクレーブに入れ、2-メトキシエタノール250mLに分散させ、5%パラジウム-炭素を2g加えた。ここに水素を風船で導入して、室温で2時間反応させた。2時間後、風船がこれ以上しぼまないことを確認した。反応終了後、ろ過して触媒であるパラジウム化合物を除去し、減圧留去させて濃縮し、下記構造のヒドロキシ基含有ジアミン化合物(HA)を得た。
Synthesis example (A)
18.31 g (0.05 mol) of BAHF, 17.42 g (0.3 mol) of propylene oxide, and 100 mL of acetone were weighed and dissolved in a three-necked flask. A solution of 20.41 g (0.11 mol) of 3-nitrobenzoyl chloride dissolved in 10 mL of acetone was added dropwise thereto. After completion of the dropwise addition, the mixture was allowed to react at -15°C for 4 hours, and then returned to room temperature. The precipitated white solid was collected by filtration and vacuum dried at 50°C. 30 g of the obtained solid was placed in a 300 mL stainless steel autoclave, dispersed in 250 mL of 2-methoxyethanol, and 2 g of 5% palladium-carbon was added. Hydrogen was introduced here with a balloon and reacted at room temperature for 2 hours. After 2 hours, it was confirmed that the balloon had not deflated any more. After completion of the reaction, the palladium compound as a catalyst was removed by filtration and concentrated by distillation under reduced pressure to obtain a hydroxy group-containing diamine compound (HA) having the following structure.

Figure 0007255182000037
Figure 0007255182000037

合成例1 ポリイミド(PI-1)の合成
乾燥窒素気流下、三口フラスコに、BAHFを31.13g(0.085mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して77.3mol%)、SiDAを1.24g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して4.5mol%)、末端封止剤として、MAPを2.18g(0.020mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して18.2mol%)、NMPを150.00g秤量して溶解させた。ここに、NMP50.00gにODPAを31.02g(0.10mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対して100mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で4時間攪拌した。その後、キシレン15gを添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、150℃で5時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリイミド(PI-1)を得た。得られたポリイミドのMwは27,000、酸当量は350であった。
Synthesis Example 1 Synthesis of Polyimide (PI-1) In a three-necked flask under a stream of dry nitrogen, 31.13 g (0.085 mol; 77.3 mol% of structural units derived from all amines and derivatives thereof) of BAHF, SiDA 1.24 g (0.0050 mol; 4.5 mol% with respect to structural units derived from all amines and derivatives thereof), and 2.18 g (0.020 mol; MAP) as a terminal blocking agent (0.020 mol; 18.2 mol % with respect to the derived structural unit), and 150.00 g of NMP was weighed and dissolved. Here, a solution of 31.02 g of ODPA (0.10 mol; 100 mol% relative to structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof) dissolved in 50.00 g of NMP was added, stirred at 20°C for 1 hour, and then Stirred at 50° C. for 4 hours. After that, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150° C. for 5 hours while azeotroping water with the xylene. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 3 L of water, and the precipitated solid precipitate was obtained by filtration. The obtained solid was washed with water three times and then dried in a vacuum dryer at 80° C. for 24 hours to obtain polyimide (PI-1). The resulting polyimide had an Mw of 27,000 and an acid equivalent of 350.

合成例2~5 ポリイミド(PI-2)~ポリイミド(PI-5)の合成
表1-1に記載のモノマー種及びその比率にて、合成例1と同様に重合をして、ポリイミド(PI-2)~ポリイミド(PI-5)を得た。
Synthesis Examples 2 to 5 Synthesis of polyimide (PI-2) to polyimide (PI-5) The monomer species and their ratios shown in Table 1-1 were polymerized in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain polyimide (PI- 2) ~ A polyimide (PI-5) was obtained.

合成例6 ポリイミド前駆体(PIP-1)の合成
乾燥窒素気流下、三口フラスコに、6FDAを44.42g(0.10mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対して100mol%)、NMPを150g秤量して溶解させた。ここに、NMP50gにBAHFを14.65g(0.040mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して32.0mol%)、HAを18.14g(0.030mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して24.0mol%)、SiDAを1.24g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して4.0mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で2時間攪拌した。次に、末端封止剤として、NMP15gにMAPを5.46g(0.050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して40.0mol%)溶かした溶液を添加し、50℃で2時間攪拌した。その後、NMP15gにDFAを23.83g(0.20mol)溶かした溶液を10分かけて滴下した。滴下終了後、50℃で3時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリイミド前駆体(PIP-1)を得た。得られたポリイミド前駆体のMwは20,000、酸当量は450であった。
Synthesis Example 6 Synthesis of Polyimide Precursor (PIP-1) In a three-necked flask under a stream of dry nitrogen, 44.42 g (0.10 mol; 100 mol% relative to structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof) of 6FDA, 150 g of NMP was weighed and dissolved. Here, to 50 g of NMP, 14.65 g of BAHF (0.040 mol; 32.0 mol % based on structural units derived from all amines and their derivatives), 18.14 g of HA (0.030 mol; based on all amines and their derivatives) 24.0 mol% based on the structural units derived from) and 1.24 g of SiDA (0.0050 mol; 4.0 mol% based on the structural units derived from all amines and derivatives thereof) dissolved therein, and the mixture was heated to 20°C. for 1 hour and then at 50° C. for 2 hours. Next, as a terminal blocking agent, a solution of 5.46 g (0.050 mol; 40.0 mol% relative to the structural units derived from all amines and derivatives thereof) of MAP dissolved in 15 g of NMP was added, and Stirred for hours. After that, a solution of 23.83 g (0.20 mol) of DFA dissolved in 15 g of NMP was added dropwise over 10 minutes. After completion of dropping, the mixture was stirred at 50°C for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and then poured into 3 L of water, and a solid precipitate was obtained by filtration. The obtained solid was washed with water three times and dried in a vacuum dryer at 80° C. for 24 hours to obtain a polyimide precursor (PIP-1). The resulting polyimide precursor had an Mw of 20,000 and an acid equivalent of 450.

合成例7 ポリイミド前駆体(PIP-2)の合成
表1-1に記載のモノマー種及びその比率にて、合成例6と同様に重合をして、ポリイミド前駆体(PIP-2)を得た。
Synthesis Example 7 Synthesis of Polyimide Precursor (PIP-2) Polyimide precursor (PIP-2) was obtained by polymerization in the same manner as in Synthesis Example 6 using the monomer species and their ratios shown in Table 1-1. .

合成例8 ポリベンゾオキサゾール(PBO-1)の合成
トルエンを満たしたディーンスターク水分離器及び冷却管を付けた500mL丸底フラスコに、BAHFを34.79g(0.095mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して95.0mol%)、SiDAを1.24g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して5.0mol%)、NMPを75.00g秤量して、溶解させた。ここに、NMP25.00gに、BFEを19.06g(0.080mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し66.7mol%)、末端封止剤として、NAを6.57g(0.040mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し33.3mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で1時間攪拌した。その後、窒素雰囲気下、200℃以上で10時間加熱攪拌し、脱水反応を行った。反応終了後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリベンゾオキサゾール(PBO-1)を得た。得られたポリベンゾオキサゾールのMwは25,000、酸当量は330であった。
Synthesis Example 8 Synthesis of Polybenzoxazole (PBO-1) In a 500 mL round-bottomed flask equipped with a Dean-Stark water separator and condenser filled with toluene, 34.79 g (0.095 mol; 95.0 mol% based on structural units derived from), 1.24 g of SiDA (0.0050 mol; 5.0 mol% based on structural units derived from all amines and derivatives thereof), and 75.00 g of NMP. , dissolved. Here, in 25.00 g of NMP, 19.06 g of BFE (0.080 mol; 66.7 mol% with respect to structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof), 6.57 g of NA as a terminal blocking agent (0 040 mol; 33.3 mol % based on structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof) was added, stirred at 20°C for 1 hour, and then stirred at 50°C for 1 hour. After that, the mixture was heated and stirred at 200° C. or higher for 10 hours in a nitrogen atmosphere to carry out a dehydration reaction. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 3 L of water, and the precipitated solid precipitate was obtained by filtration. The obtained solid was washed with water three times and dried in a vacuum dryer at 80° C. for 24 hours to obtain polybenzoxazole (PBO-1). The resulting polybenzoxazole had an Mw of 25,000 and an acid equivalent of 330.

合成例9 ポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-1)の合成
トルエンを満たしたディーンスターク水分離器及び冷却管を付けた500mL丸底フラスコに、BAHFを34.79g(0.095mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して95.0mol%)、SiDAを1.24g(0.0050mol;全アミン及びその誘導体に由来する構造単位に対して5.0mol%)、NMPを70.00g秤量して、溶解させた。ここに、NMP20.00gに、BFEを19.06g(0.080mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し66.7mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で2時間攪拌した。次に、末端封止剤として、NMP10gにNAを6.57g(0.040mol;全カルボン酸及びその誘導体に由来する構造単位に対し33.3mol%)溶かした溶液を添加し、50℃で2時間攪拌した。その後、窒素雰囲気下、100℃で2時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリベンゾオキサゾール前駆体(PBOP-1)を得た。得られたポリベンゾオキサゾール前駆体のMwは20,000、酸当量は330であった。
Synthesis Example 9 Synthesis of Polybenzoxazole Precursor (PBOP-1) In a 500 mL round-bottom flask equipped with a Dean-Stark water separator and condenser filled with toluene, 34.79 g (0.095 mol; total amines and their 95.0 mol% relative to structural units derived from derivatives), 1.24 g of SiDA (0.0050 mol; 5.0 mol% relative to structural units derived from all amines and derivatives thereof), and 70.00 g of NMP. and dissolved. Here, a solution of 19.06 g of BFE (0.080 mol; 66.7 mol% relative to structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof) dissolved in 20.00 g of NMP was added and stirred at 20°C for 1 hour. and then stirred at 50° C. for 2 hours. Next, as a terminal blocking agent, a solution of 6.57 g of NA (0.040 mol; 33.3 mol% relative to structural units derived from all carboxylic acids and derivatives thereof) dissolved in 10 g of NMP was added, and Stirred for hours. After that, the mixture was stirred at 100° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into 3 L of water, and the precipitated solid precipitate was obtained by filtration. The resulting solid was washed with water three times and dried in a vacuum dryer at 80° C. for 24 hours to obtain a polybenzoxazole precursor (PBOP-1). The resulting polybenzoxazole precursor had an Mw of 20,000 and an acid equivalent of 330.

合成例10 ポリシロキサン溶液(PS-1)の合成
三口フラスコに、MeTMSを20.43g(30mol%)、PhTMSを49.57g(50mol%)、cyEpoTMSを12.32g(10mol%)、TMOSを7.61g(10mol%)、PGMEAを83.39g仕込んだ。フラスコ内に空気を0.05L/分で流し、混合溶液を攪拌しながらオイルバスで40℃に加熱した。混合溶液をさらに攪拌しながら、水28.83gにリン酸0.270gを溶かしたリン酸水溶液を10分かけて滴下した。滴下終了後、40℃で30分間攪拌して、シラン化合物を加水分解させた。加水分解終了後、バス温を70℃にして1時間攪拌した後、続いてバス温を115℃まで昇温した。昇温開始後、約1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100~110℃)。2時間加熱攪拌して得られた樹脂溶液を氷浴にて冷却し、ポリシロキサン溶液(PS-1)を得た。得られたポリシロキサンのMwは4,500であった。
Synthesis Example 10 Synthesis of polysiloxane solution (PS-1) In a three-neck flask, 20.43 g (30 mol%) of MeTMS, 49.57 g (50 mol%) of PhTMS, 12.32 g (10 mol%) of cyEpoTMS, and 7 g of TMOS .61 g (10 mol %) and 83.39 g of PGMEA were charged. Air was flowed into the flask at 0.05 L/min, and the mixed solution was heated to 40°C in an oil bath while stirring. While further stirring the mixed solution, a phosphoric acid aqueous solution prepared by dissolving 0.270 g of phosphoric acid in 28.83 g of water was added dropwise over 10 minutes. After the dropwise addition was completed, the mixture was stirred at 40° C. for 30 minutes to hydrolyze the silane compound. After completion of hydrolysis, the bath temperature was raised to 70°C and the mixture was stirred for 1 hour, and then the bath temperature was raised to 115°C. After about 1 hour from the start of heating, the internal temperature of the solution reached 100° C., and the solution was heated and stirred for 2 hours (the internal temperature was 100 to 110° C.). The resin solution obtained by heating and stirring for 2 hours was cooled in an ice bath to obtain a polysiloxane solution (PS-1). Mw of the resulting polysiloxane was 4,500.

合成例11 ポリシロキサン溶液(PS-2)の合成
三口フラスコにMeTMSを27.24g(40mol%)、PhTMSを49.57g(50mol%)、cyEpoTMSを12.32g(10mol%)、PGMEAを83.91g仕込んだ。フラスコ内に空気を0.05L/分で流し、混合溶液を攪拌しながらオイルバスで40℃に加熱した。混合溶液をさらに攪拌しながら、水27.93gにリン酸0.267gを溶かしたリン酸水溶液を10分かけて添加した。添加終了後、40℃で30分間攪拌して、シラン化合物を加水分解させた。加水分解終了後、バス温を70℃にして1時間攪拌した後、続いてバス温を115℃まで昇温した。昇温開始後、約1時間後に溶液の内温が100℃に到達し、そこから2時間加熱攪拌した(内温は100~110℃)。2時間加熱攪拌して得られた樹脂溶液を氷浴にて冷却し、ポリシロキサン溶液(PS-2)を得た。得られたポリシロキサンのMwは4,000であった。
Synthesis Example 11 Synthesis of polysiloxane solution (PS-2) 27.24 g (40 mol%) of MeTMS, 49.57 g (50 mol%) of PhTMS, 12.32 g (10 mol%) of cyEpoTMS, and 83 g of PGMEA were placed in a three-necked flask. 91g was charged. Air was flowed into the flask at 0.05 L/min, and the mixed solution was heated to 40°C in an oil bath while stirring. While further stirring the mixed solution, a phosphoric acid aqueous solution prepared by dissolving 0.267 g of phosphoric acid in 27.93 g of water was added over 10 minutes. After the addition was completed, the mixture was stirred at 40° C. for 30 minutes to hydrolyze the silane compound. After completion of hydrolysis, the bath temperature was raised to 70°C and the mixture was stirred for 1 hour, and then the bath temperature was raised to 115°C. After about 1 hour from the start of heating, the internal temperature of the solution reached 100° C., and the solution was heated and stirred for 2 hours (the internal temperature was 100 to 110° C.). The resin solution obtained by heating and stirring for 2 hours was cooled in an ice bath to obtain a polysiloxane solution (PS-2). Mw of the resulting polysiloxane was 4,000.

合成例12 多環側鎖含有樹脂溶液(CR-1)の合成
三口フラスコに、BHPFを35.04g(0.10mol)、MBAを40.31g秤量して溶解させた。ここに、MBA30.00gにODPAを27.92g(0.090mol)、末端封止剤として、PHAを2.96g(0.020mol)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌した。その後、窒素雰囲気下、150℃で5時間攪拌した。反応終了後、得られた溶液に、MBA10.00gにGMAを14.22g(0.10mol)、ジベンジルアミンを0.135g(0.0010mol)、4-メトキシフェノールを0.037g(0.0003mol)溶かした溶液を添加し、90℃で4時間攪拌して、多環側鎖含有樹脂溶液(CR-1)を得た。得られた多環側鎖含有樹脂のMwは4,000、カルボン酸当量は810g/molであり、二重結合当量は810g/molであった。
Synthesis Example 12 Synthesis of Polycyclic Side Chain-Containing Resin Solution (CR-1) 35.04 g (0.10 mol) of BHPF and 40.31 g of MBA were weighed and dissolved in a three-necked flask. A solution prepared by dissolving 27.92 g (0.090 mol) of ODPA in 30.00 g of MBA and 2.96 g (0.020 mol) of PHA as a terminal blocker was added thereto and stirred at 20° C. for 1 hour. After that, the mixture was stirred at 150° C. for 5 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the resulting solution was mixed with 10.00 g of MBA, 14.22 g (0.10 mol) of GMA, 0.135 g (0.0010 mol) of dibenzylamine, and 0.037 g (0.0003 mol) of 4-methoxyphenol. ) was added and stirred at 90° C. for 4 hours to obtain a polycyclic side chain-containing resin solution (CR-1). The resulting polycyclic side chain-containing resin had an Mw of 4,000, a carboxylic acid equivalent of 810 g/mol, and a double bond equivalent of 810 g/mol.

合成例13 多環側鎖含有樹脂溶液(CR-2)の合成
三口フラスコに、BGPFを46.25g(0.10mol)、MBAを54.53g秤量して溶解させた。ここに、MBA10.00gにMAAを17.22g(0.20mol)、ジベンジルアミンを0.135g(0.0010mol)、4-メトキシフェノールを0.037g(0.0003mol)溶かした溶液を添加し、90℃で4時間攪拌した。その後、MBA30.00gにODPAを27.92g(0.090mol)、末端封止剤として、PHAを2.96g(0.020mol)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌した。その後、窒素雰囲気下、150℃で5時間攪拌して、多環側鎖含有樹脂溶液(CR-2)を得た。得られた多環側鎖含有樹脂のMwは4,700、カルボン酸当量は470g/molであり、二重結合当量は470g/molであった。
Synthesis Example 13 Synthesis of Polycyclic Side Chain-Containing Resin Solution (CR-2) In a three-necked flask, 46.25 g (0.10 mol) of BGPF and 54.53 g of MBA were weighed and dissolved. Here, a solution of 10.00 g of MBA, 17.22 g (0.20 mol) of MAA, 0.135 g (0.0010 mol) of dibenzylamine, and 0.037 g (0.0003 mol) of 4-methoxyphenol was added. and 90° C. for 4 hours. Thereafter, a solution of 27.92 g (0.090 mol) of ODPA dissolved in 30.00 g of MBA and 2.96 g (0.020 mol) of PHA as a terminal blocker was added and stirred at 20° C. for 1 hour. After that, the mixture was stirred at 150° C. for 5 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a polycyclic side chain-containing resin solution (CR-2). The resulting polycyclic side chain-containing resin had an Mw of 4,700, a carboxylic acid equivalent of 470 g/mol, and a double bond equivalent of 470 g/mol.

合成例14 酸変性エポキシ樹脂溶液(AE-1)の合成
三口フラスコに、NC-7300L(エポキシ当量:210g/mol)を42.00g、MBAを47.91g秤量して溶解させた。ここに、MBA10.00gにMAAを17.22g(0.20mol)、ジベンジルアミンを0.270g(0.0020mol)、4-メトキシフェノールを0.074g(0.0006mol)溶かした溶液を添加し、90℃で4時間攪拌した。その後、MBA30.00gにTHPHAを24.34g(0.160mol)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌した。その後、窒素雰囲気下、150℃で5時間攪拌して、酸変性エポキシ樹脂溶液(AE-1)を得た。得られた酸変性エポキシ樹脂のMwは5,000、酸当量は510g/molであり、二重結合当量は410g/molであった。
Synthesis Example 14 Synthesis of Acid-Modified Epoxy Resin Solution (AE-1) 42.00 g of NC-7300L (epoxy equivalent: 210 g/mol) and 47.91 g of MBA were weighed and dissolved in a three-necked flask. Here, a solution of 10.00 g of MBA, 17.22 g (0.20 mol) of MAA, 0.270 g (0.0020 mol) of dibenzylamine, and 0.074 g (0.0006 mol) of 4-methoxyphenol was added. and 90° C. for 4 hours. After that, a solution of 24.34 g (0.160 mol) of THPHA dissolved in 30.00 g of MBA was added and stirred at 20° C. for 1 hour. After that, the mixture was stirred at 150° C. for 5 hours in a nitrogen atmosphere to obtain an acid-modified epoxy resin solution (AE-1). The resulting acid-modified epoxy resin had an Mw of 5,000, an acid equivalent of 510 g/mol, and a double bond equivalent of 410 g/mol.

合成例15 アクリル樹脂溶液(AC-1)の合成
三口フラスコに、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)を0.821g(1mol%)、PGMEAを29.29g仕込んだ。次に、MAAを21.52g(50mol%)、TCDMを22.03g(20mol%)、STRを15.62g(30mol%)仕込み、室温でしばらく攪拌して、フラスコ内をバブリングによって十分に窒素置換した後、70℃で5時間攪拌した。次に、得られた溶液に、PGMEAを59.47gにGMAを14.22g(20mol%)、ジベンジルアミンを0.676g(1mol%)、4-メトキシフェノールを0.186g(0.3mol%)溶かした溶液を添加し、90℃で4時間攪拌して、アクリル樹脂溶液(AC-1)を得た。得られたアクリル樹脂のMwは15,000、カルボン酸当量は490g/molであり、二重結合当量は740g/molであった。
Synthesis Example 15 Synthesis of Acrylic Resin Solution (AC-1) A three-necked flask was charged with 0.821 g (1 mol %) of 2,2′-azobis(isobutyronitrile) and 29.29 g of PGMEA. Next, 21.52 g (50 mol%) of MAA, 22.03 g (20 mol%) of TCDM, and 15.62 g (30 mol%) of STR are charged, stirred at room temperature for a while, and the inside of the flask is sufficiently replaced with nitrogen by bubbling. After that, the mixture was stirred at 70°C for 5 hours. Next, 59.47 g of PGMEA, 14.22 g (20 mol %) of GMA, 0.676 g (1 mol %) of dibenzylamine, and 0.186 g (0.3 mol %) of 4-methoxyphenol were added to the resulting solution. ) was added and stirred at 90° C. for 4 hours to obtain an acrylic resin solution (AC-1). The obtained acrylic resin had an Mw of 15,000, a carboxylic acid equivalent of 490 g/mol, and a double bond equivalent of 740 g/mol.

以上説明した合成例1~15の組成を、まとめて表1-1~表1-3に示す。 The compositions of Synthesis Examples 1 to 15 described above are collectively shown in Tables 1-1 to 1-3.

Figure 0007255182000038
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Figure 0007255182000039
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Figure 0007255182000040
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被覆例1 表面被覆ベンゾフラノン系黒色顔料(Bk-CBF1)の合成
黒色顔料として、ベンゾフラノン系黒色顔料であるBk-S0100CF(表面未処理品;顔料表面のpH4.5)150gを、2,850gの脱イオン水を入れたガラス容器に投入してディゾルバーで攪拌し、水性顔料懸濁液を得た。これをチューブポンプで吸い上げ、0.4mmφジルコニアビーズ(“トレセラム”(登録商標);東レ社製)が充填された横型ビーズミル内に送液して2パス分散処理を行った後、元のガラス容器内に全量を吐出させ、再びディゾルバーで攪拌した。pHメーターを、その先端電極部が、ガラス容器内で攪拌中の水性顔料懸濁液の液面から3~5cmの深さで漬かるようにセットし、得られた水性顔料懸濁液のpHを測定したところ、pH4.5(液温25℃)を示した。その後、攪拌しながら水性顔料懸濁液の液温を60℃に上げ、30分後に一旦攪拌を止めて、2分後ガラス容器の底に沈降堆積物が無いことを確認し、攪拌を再開した。
Coating Example 1 Synthesis of surface-coated benzofuranone-based black pigment (Bk-CBF1) As a black pigment, 150 g of a benzofuranone-based black pigment Bk-S0100CF (surface untreated; pigment surface pH 4.5) was The mixture was put into a glass container filled with ionized water and stirred with a dissolver to obtain an aqueous pigment suspension. This was sucked up with a tube pump, and sent into a horizontal bead mill filled with 0.4 mmφ zirconia beads (“Torayceram” (registered trademark); manufactured by Toray Industries, Inc.) for two-pass dispersion treatment. The entire amount was discharged into the inside and stirred again with the dissolver. A pH meter is set so that its tip electrode is immersed in a glass container at a depth of 3 to 5 cm from the liquid surface of the water-based pigment suspension being stirred, and the pH of the water-based pigment suspension thus obtained is measured. As a result of measurement, it showed pH 4.5 (liquid temperature 25°C). Thereafter, the liquid temperature of the water-based pigment suspension was raised to 60° C. while stirring. After 30 minutes, the stirring was temporarily stopped. After 2 minutes, it was confirmed that there was no sediment on the bottom of the glass container, and the stirring was resumed. .

水性顔料懸濁液に対して、シリカの被覆量が黒色顔料100質量部に対してSiO換算値で10.0質量部になるように、ケイ酸ナトリウム水溶液(NaO・nSiO・mHO;酸化ナトリウムとして30質量%、二酸化ケイ素として10質量%)を脱イオン水で100倍希釈した液と、0.001mol/Lの硫酸とを、pHが2以上7未満の範囲で維持されるようにそれぞれの添加速度を調整しながら並行添加し、黒色顔料の粒子表面にシリカを析出させて被覆した。次いで、水性顔料懸濁液に対して、アルミナの被覆量が黒色顔料100質量部に対してAl換算値で2.0質量部になるように、アルミン酸ナトリウム水溶液(NaO・nAl・mHO;酸化ナトリウムとして40質量%、アルミナとして50質量%)を脱イオン水で100倍希釈した液と、0.001mol/Lの硫酸とを、pHが2以上7未満の範囲で維持されるようにそれぞれの添加速度を調整しながら並行添加し、シリカ被覆層の表面にアルミナを析出させて被覆した。続いて、濾過及び水洗作業を3回繰り返して水性顔料懸濁液中の水溶性不純物の一部を除去し、0.4mmφジルコニアビーズが充填された横型ビーズミル内に送液して1パス分散処理した。さらに、イオン性不純物を除去するため、各10gの陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂(アンバーライト;オルガノ社製)を水性顔料懸濁液に投入して12時間攪拌し、濾過して黒色濾物を得た。これを90℃の乾燥オーブン内で6時間、200℃の乾燥オーブン内で30分間乾燥した後、ジェットミルを用いた乾式粉砕処理により整粒し、表面被覆ベンゾフラノン系黒色顔料(Bk-CBF1)を得た。An aqueous sodium silicate solution (Na 2 O.nSiO 2.mH 2 O; 30% by mass as sodium oxide, 10% by mass as silicon dioxide) diluted 100 times with deionized water, and 0.001 mol/L sulfuric acid, and the pH is maintained in the range of 2 or more and less than 7. The black pigment particles were coated by depositing silica on the surfaces of the black pigment particles. Next, with respect to the aqueous pigment suspension , a sodium aluminate aqueous solution (Na 2 O. nAl 2 O 3 ·mH 2 O; 40% by mass as sodium oxide, 50% by mass as alumina) diluted 100 times with deionized water and 0.001 mol/L sulfuric acid, pH 2 or more and less than 7 were added in parallel while adjusting the respective addition rates so as to be maintained within the range of . Subsequently, filtration and water washing operations are repeated three times to remove some of the water-soluble impurities in the aqueous pigment suspension, and the liquid is fed into a horizontal bead mill filled with 0.4 mmφ zirconia beads for one-pass dispersion treatment. bottom. Furthermore, in order to remove ionic impurities, 10 g each of a cation exchange resin and an anion exchange resin (Amberlite; manufactured by Organo Co., Ltd.) were added to the aqueous pigment suspension, stirred for 12 hours, and filtered to obtain a black filter. got stuff After drying this in a drying oven at 90° C. for 6 hours and in a drying oven at 200° C. for 30 minutes, it was granulated by dry pulverization using a jet mill to obtain a surface-coated benzofuranone-based black pigment (Bk-CBF1). Obtained.

飛行時間型二次イオン質量分析及びX線回折法による分析の結果、得られた表面被覆ベンゾフラノン系黒色顔料(Bk-CBF1)のシリカ及びアルミナの被覆量は、それぞれ、黒色顔料100質量部に対して、SiO換算値で10.0質量部、Al換算値で2.0質量部であり、顔料に対する被覆層の平均被覆率は97.5%であった。As a result of analysis by time-of-flight secondary ion mass spectrometry and X-ray diffraction, the coating amount of silica and alumina of the obtained surface-coated benzofuranone-based black pigment (Bk-CBF1) is, respectively, per 100 parts by mass of black pigment. The amount was 10.0 parts by mass in terms of SiO 2 and 2.0 parts by mass in terms of Al 2 O 3 , and the average coverage of the coating layer with respect to the pigment was 97.5%.

調製例1 顔料分散液(Bk-1)の調製
分散剤として、S-20000を34.5g、溶剤として、MBAを782.0g秤量して混合し、10分間攪拌して拡散した後、着色剤として、Bk-S0100CFを103.5g秤量して混合して30分間攪拌し、0.40mmφのジルコニアビーズが充填された横型ビーズミルを用いて、数平均粒子径が100nmとなるように湿式メディア分散処理を行い、固形分濃度15質量%、着色剤/分散剤=75/25(質量比)の顔料分散液(Bk-1)を得た。得られた顔料分散液中の顔料の数平均粒子径は100nmであった。
Preparation Example 1 Preparation of Pigment Dispersion (Bk-1) 34.5 g of S-20000 as a dispersant and 782.0 g of MBA as a solvent are weighed and mixed, stirred for 10 minutes to diffuse, and then a colorant. Then, weigh 103.5 g of Bk-S0100CF, mix and stir for 30 minutes, and use a horizontal bead mill filled with 0.40 mmφ zirconia beads to obtain a number average particle size of 100 nm. Wet media dispersion treatment. to obtain a pigment dispersion (Bk-1) having a solid content concentration of 15% by mass and a colorant/dispersant ratio of 75/25 (mass ratio). The number average particle size of the pigment in the resulting pigment dispersion was 100 nm.

調製例2 顔料分散液(Bk-2)の調製
樹脂として、合成例1で得られた、ポリイミド(PI-1)の30質量%のMBA溶液を92.0g、分散剤として、S-20000を27.6g、溶剤として、MBAを717.6g秤量して混合し、10分間攪拌して拡散した後、着色剤として、Bk-S0100CFを82.8g秤量して混合して30分間攪拌し、0.40mmφのジルコニアビーズが充填された横型ビーズミルを用いて、数平均粒子径が100nmとなるように湿式メディア分散処理を行い、固形分濃度15質量%、着色剤/樹脂/分散剤=60/20/20(質量比)の顔料分散液(Bk-2)を得た。得られた顔料分散液中の顔料の数平均粒子径は100nmであった。
Preparation Example 2 Preparation of Pigment Dispersion Liquid (Bk-2) As the resin, 92.0 g of the 30% by mass MBA solution of the polyimide (PI-1) obtained in Synthesis Example 1, and as the dispersant, S-20000. 27.6 g and 717.6 g of MBA as a solvent were weighed and mixed, stirred for 10 minutes to diffuse, and then 82.8 g of Bk-S0100CF as a coloring agent were weighed and mixed, stirred for 30 minutes, and Using a horizontal bead mill filled with zirconia beads of 40 mmφ, wet media dispersion treatment is performed so that the number average particle diameter is 100 nm, the solid content concentration is 15% by mass, and the colorant/resin/dispersant = 60/20. /20 (mass ratio) to obtain a pigment dispersion (Bk-2). The number average particle size of the pigment in the resulting pigment dispersion was 100 nm.

調製例3~18 顔料分散液(Bk-3)~顔料分散液(Bk-18)の調製
表2-1に記載の着色剤、(A1)第1の樹脂及び(E)分散剤の種類並びにこれらの比率にて、調製例2と同様に顔料分散をして、顔料分散液(Bk-3)~顔料分散液(Bk-18)を得た。
Preparation Examples 3 to 18 Preparation of Pigment Dispersion (Bk-3) to Pigment Dispersion (Bk-18) Types of colorant, (A1) first resin and (E) dispersant described in Table 2-1, and At these ratios, the pigment was dispersed in the same manner as in Preparation Example 2 to obtain Pigment Dispersion (Bk-3) to Pigment Dispersion (Bk-18).

調製例1~18の組成を、まとめて表2-1に示す。 The compositions of Preparation Examples 1 to 18 are collectively shown in Table 2-1.

Figure 0007255182000041
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なお、(Da)黒色剤として、顔料分散液(Bk-1)~(Bk-3)に含まれる着色剤Bk-S0100CF、顔料分散液(Bk-4)に含まれるBk-S0084、及び、顔料分散液(Bk-9)に含まれる着色剤(P.R.179、P.Y.192及びP.B.60の混合物)、それぞれの極大透過波長を以下に示す。
Bk-S0100CF:340nm
Bk-S0084:350nm
P.R.179、P.Y.192及びP.B.60の混合物:390nm
As the (Da) black agent, the coloring agent Bk-S0100CF contained in the pigment dispersions (Bk-1) to (Bk-3), the Bk-S0084 contained in the pigment dispersion (Bk-4), and the pigment The maximum transmission wavelengths of the colorants (mixture of PR 179, PY 192 and PB 60) contained in the dispersion (Bk-9) are shown below.
Bk-S0100CF: 340nm
Bk-S0084: 350 nm
P. R. 179, p. Y. 192 and P.S. B. 60 mixture: 390 nm

各実施例及び比較例で使用した(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤と、比較例で使用したオキシムエステル系光重合開始剤(OXL-A及びOXE-02)との一覧及び物性値をまとめて、表2-2および表2-3に示す。 A list of (C1-1) specific oxime ester photopolymerization initiators used in Examples and Comparative Examples and oxime ester photopolymerization initiators (OXL-A and OXE-02) used in Comparative Examples, and The physical property values are summarized in Tables 2-2 and 2-3.

Figure 0007255182000042
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Figure 0007255182000043
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また、(C1-1)特定のオキシムエステル系光重合開始剤と、比較例で使用したオキシムエステル系光重合開始剤(OXL-A及びOXE-02)、それぞれの構造式を下記に示す。 The structural formulas of (C1-1) the specific oxime ester photopolymerization initiator and the oxime ester photopolymerization initiators (OXL-A and OXE-02) used in Comparative Examples are shown below.

Figure 0007255182000044
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Figure 0007255182000045
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Figure 0007255182000046
Figure 0007255182000046

合成例14で得られた酸変性エポキシ樹脂(AE-1)が有する構造単位を以下に示す。酸変性エポキシ樹脂(AE-1)は、一般式(38a)で表される構造単位を有する。 The structural units possessed by the acid-modified epoxy resin (AE-1) obtained in Synthesis Example 14 are shown below. Acid-modified epoxy resin (AE-1) has a structural unit represented by general formula (38a).

Figure 0007255182000047
Figure 0007255182000047

各実施例及び比較例における評価方法を以下に示す。 Evaluation methods in each example and comparative example are shown below.

(1)樹脂の重量平均分子量
GPC分析装置(HLC-8220;東ソー社製)を用い、流動層としてテトラヒドロフラン又はNMPを用いて、「JIS K7252-3(2008)」に基づき、常温付近での方法により、ポリスチレン換算の重量平均分子量を測定して求めた。
(1) Weight average molecular weight of resin Using a GPC analyzer (HLC-8220; manufactured by Tosoh Corporation), using tetrahydrofuran or NMP as a fluidized bed, based on "JIS K7252-3 (2008)", a method at around room temperature. was obtained by measuring the weight average molecular weight in terms of polystyrene.

(2)酸価、酸当量
電位差自動滴定装置(AT-510;京都電子工業社製)を用い、滴定試薬として0.1mol/Lの水酸化ナトリウム/エタノール溶液、滴定溶剤としてキシレン/N,N-ジメチルホルムアミド=1/1(質量比)を用いて、「JIS K2501(2003)」に基づき、電位差滴定法により、酸価(単位はmgKOH/g)を測定して求めた。測定した酸価の値から、酸当量(単位はg/mol)を算出した。
(2) Acid value, acid equivalent Using a potentiometric automatic titrator (AT-510; manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.), 0.1 mol / L sodium hydroxide / ethanol solution as a titration reagent, xylene / N, N as a titration solvent - Using dimethylformamide = 1/1 (mass ratio), based on "JIS K2501 (2003)", the acid value (unit: mgKOH/g) was measured by potentiometric titration. The acid equivalent (unit: g/mol) was calculated from the measured acid value.

(3)二重結合当量
電位差自動滴定装置(AT-510;京都電子工業社製)を用い、ヨウ素供給源として一塩化ヨウ素溶液(三塩化ヨウ素=7.9g、ヨウ素=8.9g、酢酸=1,000mLの混合溶液)、未反応ヨウ素の捕捉水溶液として100g/Lのヨウ化カリウム水溶液、滴定試薬として0.1mol/Lのチオ硫酸ナトリウム水溶液を用いて、JIS K0070:1992「化学製品の酸価、けん化価、エステル価、よう素価、水酸基価、及び不けん化物の試験方法」の「第6項よう素価」に記載の方法に基づき、ウィイス法により、樹脂のヨウ素価を測定した。測定したヨウ素価(単位はgI/100g)の値から、二重結合当量(単位はg/mol)を算出した。
(3) Double bond equivalent Using a potentiometric automatic titrator (AT-510; manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.), an iodine monochloride solution (iodine trichloride = 7.9 g, iodine = 8.9 g, acetic acid = 1,000 mL mixed solution), a 100 g / L potassium iodide aqueous solution as an unreacted iodine capture aqueous solution, and a 0.1 mol / L sodium thiosulfate aqueous solution as a titration reagent, JIS K0070: 1992 "Chemical product acid The iodine value of the resin was measured by the Wiiss method based on the method described in "6. . The double bond equivalent (unit: g/mol) was calculated from the measured iodine value (unit: gI/100 g).

(4)ポリシロキサン中の各オルガノシラン単位の含有比率
29Si-NMRの測定を行い、オルガノシランに由来するSi全体の積分値に対する、特定のオルガノシラン単位に由来するSiの積分値の割合を算出して、それらの含有比率を計算した。試料(液体)は、直径10mm の“テフロン”(登録商標)製NMRサンプル管に注入して測定に用いた。29Si-NMR測定条件を以下に示す。
装置:核磁気共鳴装置(JNM-GX270;日本電子社製)
測定法:ゲーテッドデカップリング法
測定核周波数:53.6693MHz(29Si核)
スペクトル幅:20000Hz
パルス幅:12μs(45°パルス)
パルス繰り返し時間:30.0秒
溶媒:アセトン-d6
基準物質:テトラメチルシラン
測定温度:23℃
試料回転数:0.0Hz。
(4) Content ratio of each organosilane unit in polysiloxane
29 Si-NMR was measured to calculate the ratio of the integrated value of Si derived from a specific organosilane unit to the integrated value of all Si derived from the organosilane, and their content ratios were calculated. A sample (liquid) was injected into a "Teflon" (registered trademark) NMR sample tube with a diameter of 10 mm and used for measurement. 29 Si-NMR measurement conditions are shown below.
Apparatus: Nuclear magnetic resonance apparatus (JNM-GX270; manufactured by JEOL Ltd.)
Measurement method: Gated decoupling method Measurement nucleus frequency: 53.6693 MHz ( 29 Si nuclei)
Spectrum width: 20000Hz
Pulse width: 12 μs (45° pulse)
Pulse repetition time: 30.0 seconds Solvent: Acetone-d6
Reference substance: Tetramethylsilane Measurement temperature: 23°C
Sample rotation speed: 0.0 Hz.

(5)顔料の数平均粒子径
ゼータ電位・粒子径・分子量測定装置(ゼータサイザーナノZS;シスメックス社製)を用い、希釈溶媒としてPGMEAを用いて、顔料分散液を1.0×10-5~40体積%の濃度に希釈し、希釈溶媒の屈折率をPGMEAの屈折率に、測定対象の屈折率を1.6に設定して、波長633nmのレーザー光を照射して顔料分散液中の顔料の数平均粒子径を測定した。
(5) Number average particle size of pigment Using a zeta potential/particle size/molecular weight measuring device (Zetasizer Nano ZS; manufactured by Sysmex Corporation), using PGMEA as a dilution solvent, a pigment dispersion liquid of 1.0 × 10 -5 Dilute to a concentration of ~40% by volume, set the refractive index of the diluted solvent to the refractive index of PGMEA, set the refractive index of the measurement target to 1.6, and irradiate a laser beam with a wavelength of 633 nm to The number average particle size of the pigment was measured.

(6)基板の前処理
ガラス上に、ITOをスパッタにより100nm成膜したガラス基板(ジオマテック社製;以下、「ITO基板」)は、卓上型光表面処理装置(PL16-110;セン特殊光源社製)を用いて、100秒間UV-O洗浄処理をして使用した。Siウェハ(エレクトロニクス エンド マテリアルズ コーポレーション社製)は、ホットプレート(HP-1SA;アズワン社製)を用いて、130℃で2分間加熱して脱水ベーク処理をして使用した。
(6) Substrate pretreatment A glass substrate (manufactured by Geomatec; hereinafter referred to as "ITO substrate") having a 100 nm film of ITO formed on the glass by sputtering was treated with a tabletop optical surface treatment device (PL16-110; Sen Special Light Source Co., Ltd.). was used after UV-O 3 cleaning treatment for 100 seconds. A Si wafer (manufactured by Electronics End Materials Corporation) was used after dehydration baking by heating at 130° C. for 2 minutes using a hot plate (HP-1SA; manufactured by AS ONE).

(7)膜厚測定
表面粗さ・輪郭形状測定機(SURFCOM1400D;東京精密社製)を用いて、測定倍率を10,000倍、測定長さを1.0mm、測定速度を0.30mm/sとして、プリベーク後、現像後及び熱硬化後の膜厚を測定した。
(7) Film thickness measurement Using a surface roughness/contour shape measuring machine (SURFCOM1400D; manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), the measurement magnification is 10,000 times, the measurement length is 1.0 mm, and the measurement speed is 0.30 mm/s. As such, the film thickness was measured after prebaking, after development, and after heat curing.

(8)感度
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像し、ネガ型感光性樹脂組成物の現像後膜を作製した。
(8) Sensitivity A grayscale mask for sensitivity measurement (MDRM MODEL 4000-5-FS) is measured using a double-sided alignment single-sided exposure device (mask aligner PEM-6M; manufactured by Union Optical Co., Ltd.) by the method described in Example 1 below. ; manufactured by Opto-Line International), patterning exposure with i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm) and g-line (wavelength 436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp, then a small developing device for photolithography (AD- 2000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.) to prepare a film after development of the negative photosensitive resin composition.

FPD/LSI検査顕微鏡(OPTIPHOT-300;ニコン社製)を用いて、作製した現像後膜の解像パターンを観察し、20μmのライン・アンド・スペースパターンを1対1の幅に形成する露光量(i線照度計の値)を感度とした。下記のように判定し、感度が90mJ/cm以下となる、A+、A、B、及びCを合格とし、感度が60mJ/cm以下となる、A+、A、及びBを感度良好とし、感度45mJ/cm以下となる、A+及びAを感度優秀とした。
A+:感度が1~30mJ/cm
A:感度が31~45mJ/cm
B:感度が46~60mJ/cm
C:感度が61~90mJ/cm
D:感度が91~150mJ/cm
E:感度が151~500mJ/cm
Using an FPD/LSI inspection microscope (OPTIPHOT-300; manufactured by Nikon Corporation), the resolution pattern of the prepared film after development was observed, and the exposure dose to form a 20 μm line-and-space pattern with a width of 1:1. (Value of i-line illuminance meter) was defined as sensitivity. Determined as follows, A +, A, B, and C with a sensitivity of 90 mJ/cm 2 or less were accepted, A +, A, and B with a sensitivity of 60 mJ/cm 2 or less were considered good sensitivity, A+ and A, which had a sensitivity of 45 mJ/cm 2 or less, were considered excellent in sensitivity.
A+: sensitivity is 1 to 30 mJ/cm 2
A: Sensitivity is 31 to 45 mJ/cm 2
B: Sensitivity is 46 to 60 mJ/cm 2
C: sensitivity of 61 to 90 mJ/cm 2
D: Sensitivity is 91 to 150 mJ/cm 2
E: Sensitivity of 151 to 500 mJ/cm 2 .

(9)現像残渣
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像した後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、ネガ型感光性樹脂組成物の現像後膜を作製した。
(9) Development residue below, by the method described in Example 1, using a double-sided alignment single-sided exposure device (mask aligner PEM-6M; manufactured by Union Optical Co., Ltd.), a grayscale mask for sensitivity measurement (MDRM MODEL 4000-5- After patterning exposure with i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp via FS; manufactured by Opto-Line International), a small developing device for photolithography ( After development using AD-2000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) was used to prepare a film after development of the negative photosensitive resin composition. .

FPD/LSI検査顕微鏡(OPTIPHOT-300;ニコン社製)を用いて、作製した硬化膜の解像パターンを観察し、20μmのライン・アンド・スペースパターンの開口部における顔料由来の残渣の有無を観察した。下記のように判定し、開口部における残渣の存在面積が10%以下となる、A+、A、及びBを合格とし、開口部における残渣の存在面積が5%以下となる、A+及びAを現像残渣良好とし、開口部における残渣の存在面積が無い、A+を現像残渣優秀とした。
A+:開口部における残渣無し
A:開口部における残渣の存在面積が1~5%
B:開口部における残渣の存在面積が6~10%
C:開口部における残渣の存在面積が11~30%
D:開口部における残渣の存在面積が31~50%
E:開口部における残渣の存在面積が51~100%。
Using an FPD / LSI inspection microscope (OPTIPHOT-300; manufactured by Nikon Corporation), the resolution pattern of the prepared cured film is observed, and the presence or absence of pigment-derived residues in the openings of the 20 μm line and space pattern is observed. bottom. Judging as follows, A+, A, and B where the area where the residue exists in the opening is 10% or less are accepted, and A+ and A where the area where the residue exists in the opening is 5% or less are developed. Residue was judged to be good, and A+, in which there was no residual area in the opening, was judged to be excellent in development residue.
A+: No residue in the opening A: Residue existing area in the opening is 1 to 5%
B: The area where the residue exists in the opening is 6 to 10%
C: The area where the residue exists in the opening is 11 to 30%
D: The area where the residue exists in the opening is 31 to 50%
E: Residue existing area in the opening is 51 to 100%.

(10)現像後のパターン断面形状
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像し、ネガ型感光性樹脂組成物の現像後膜を作製した。
(10) Pattern cross-sectional shape after development Using a double-sided alignment single-sided exposure device (mask aligner PEM-6M; manufactured by Union Optical Co., Ltd.) according to the method described in Example 1 below, a grayscale mask for sensitivity measurement (MDRM MODEL 4000-5-FS; manufactured by Opto-Line International), patterning exposure with ultra-high pressure mercury lamp i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm), then for photolithography Development was performed using a compact developing device (AD-2000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.) to prepare a film after development of the negative photosensitive resin composition.

電界放出型走査電子顕微鏡(S-4800;日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、作製した現像後膜の解像パターンのうち、スペース寸法幅20μmのライン・アンド・スペースパターンの断面を観察し、断面のテーパー角を測定した。下記のように判定し、断面のテーパー角が60°以下となる、A+、A、及びBを合格とし、断面のテーパー角が45°以下となる、A+及びAをパターン形状良好とし、断面のテーパー角が30°以下となる、A+をパターン形状優秀とした。
A+:断面のテーパー角が1~30°
A:断面のテーパー角が31~45°
B:断面のテーパー角が46~60°
C:断面のテーパー角が61~70°
D:断面のテーパー角が71~80°
E:断面のテーパー角が81~179°。
A field emission scanning electron microscope (S-4800; manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used to observe the cross section of a line-and-space pattern with a space dimension width of 20 μm among the resolved patterns of the film after development, The taper angle of the cross section was measured. Judging as follows, A +, A, and B with a cross-sectional taper angle of 60 ° or less are accepted, A + and A with a cross-sectional taper angle of 45 ° or less are good, and A + and A are good pattern shapes. A+, which has a taper angle of 30° or less, was regarded as having an excellent pattern shape.
A+: The taper angle of the cross section is 1 to 30°
A: The taper angle of the cross section is 31 to 45°
B: Taper angle of cross section is 46 to 60°
C: Taper angle of cross section is 61 to 70°
D: Taper angle of cross section is 71 to 80°
E: The taper angle of the cross section is 81 to 179°.

(11)熱硬化後のパターン断面形状
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像した後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を作製した。
(11) Pattern cross-sectional shape after heat curing Using a double-sided alignment single-sided exposure apparatus (mask aligner PEM-6M; manufactured by Union Optical Co., Ltd.) according to the method described in Example 1 below, a grayscale mask (MDRM) for sensitivity measurement MODEL 4000-5-FS; manufactured by Opto-Line International), patterning exposure with i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp, followed by photolithography. After developing using a small developing device (AD-2000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), a negative photosensitive resin composition is cured using a high temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.). A membrane was prepared.

電界放出型走査電子顕微鏡(S-4800;日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、作製した硬化膜の解像パターンのうち、スペース寸法幅20μmのライン・アンド・スペースパターンの断面を観察し、断面のテーパー角を測定した。下記のように判定し、断面のテーパー角が60°以下となる、A+、A、及びBを合格とし、断面のテーパー角が45°以下となる、A+及びAをパターン形状良好とし、断面のテーパー角が30°以下となる、A+をパターン形状優秀とした。
A+:断面のテーパー角が1~30°
A:断面のテーパー角が31~45°
B:断面のテーパー角が46~60°
C:断面のテーパー角が61~70°
D:断面のテーパー角が71~80°
E:断面のテーパー角が81~179°。
Using a field emission scanning electron microscope (S-4800; manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), among the resolution patterns of the prepared cured film, the cross section of the line and space pattern with a space dimension width of 20 μm was observed. was measured. Judging as follows, A +, A, and B with a cross-sectional taper angle of 60 ° or less are accepted, A + and A with a cross-sectional taper angle of 45 ° or less are good, and A + and A are good pattern shapes. A+, which has a taper angle of 30° or less, was regarded as having an excellent pattern shape.
A+: The taper angle of the cross section is 1 to 30°
A: The taper angle of the cross section is 31 to 45°
B: Taper angle of cross section is 46 to 60°
C: Taper angle of cross section is 61 to 70°
D: Taper angle of cross section is 71 to 80°
E: The taper angle of the cross section is 81 to 179°.

(12)熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像し、ネガ型感光性樹脂組成物の現像後膜を作製した。
(12) Change in pattern opening dimension width before and after heat curing, using a double-sided alignment single-sided exposure apparatus (mask aligner PEM-6M; manufactured by Union Optical Co., Ltd.) according to the method described in Example 1 below, gray scale for sensitivity measurement Through a mask (MDRM MODEL 4000-5-FS; manufactured by Opto-Line International), patterning exposure was performed with i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp. After that, development was performed using a compact developing device for photolithography (AD-2000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.) to prepare a film after development of the negative photosensitive resin composition.

FPD/LSI検査顕微鏡(OPTIPHOT-300;ニコン社製)を用いて、作製した現像後膜の解像パターンを観察し、20μmのライン・アンド・スペースパターンの開口寸法幅を測長し、現像後のパターン開口寸法幅(CDDEV)とした。Using an FPD / LSI inspection microscope (OPTIPHOT-300; manufactured by Nikon Corporation), the resolution pattern of the film after development was observed, and the opening dimension width of the line and space pattern of 20 μm was measured. pattern opening dimension width (CD DEV ).

その後、上述した現像後膜を、下記、実施例1記載の方法で、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて熱硬化させ、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を作製した。 After that, the above-described developed film is thermally cured by the method described in Example 1 below using a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) to obtain a negative photosensitive resin composition. A cured film was produced.

FPD/LSI検査顕微鏡(OPTIPHOT-300;ニコン社製)を用いて、作製した硬化膜の解像パターンを観察し、現像後に観察した箇所と同一箇所の20μmのライン・アンド・スペースパターンの開口寸法幅を測長し、熱硬化後のパターン開口寸法幅(CDCURE)とした。Using an FPD / LSI inspection microscope (OPTIPHOT-300; manufactured by Nikon Corporation), the resolution pattern of the prepared cured film was observed, and the opening size of the 20 μm line and space pattern at the same location as the location observed after development. The width was measured and used as the pattern opening dimension width (CD CURE ) after thermal curing.

現像後のパターン開口寸法幅及び熱硬化後のパターン開口寸法幅から、熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化((CDDEV)-(CDCURE))を算出した。下記のように判定し、熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が0.60μm以下となる、A+、A、及びBを合格とし、熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が0.40μm以下となる、A+及びAをパターン寸法幅の変化が良好であるとし、熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が0.20μm以下となる、A+をパターン寸法幅の変化が優秀であるとした。
A+:熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が0~0.20μm
A:熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が0.21~0.40μm
B:熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が0.41~0.60μm
C:熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が0.61~1.00μm
D:熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が1.01~2.00μm
E:熱硬化前後のパターン開口寸法幅の変化が2.01μm以上。
From the pattern opening dimension width after development and the pattern opening dimension width after heat curing, the change in the pattern opening dimension width before and after heat curing ((CD DEV )−(CD CURE )) was calculated. A+, A, and B where the change in the pattern opening dimension width before and after heat curing is 0.60 μm or less are judged as follows, and the pattern opening dimension width change before and after heat curing is 0.40 μm or less. A+ and A were defined as good change in pattern dimension width, change in pattern opening dimension width before and after heat curing was 0.20 μm or less, and A+ was defined as excellent pattern dimension width change.
A+: Change in pattern opening dimension width before and after heat curing is 0 to 0.20 μm
A: Change in pattern opening dimension width before and after heat curing is 0.21 to 0.40 μm
B: Change in pattern opening dimension width before and after heat curing is 0.41 to 0.60 μm
C: Change in pattern opening dimension width before and after heat curing is 0.61 to 1.00 μm
D: Change in pattern opening dimension width before and after heat curing is 1.01 to 2.00 μm
E: Change in pattern opening dimension width before and after heat curing is 2.01 μm or more.

(13)耐熱性(高温重量残存率差)
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像した後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を作製した。
(13) Heat resistance (high-temperature weight residual rate difference)
A grayscale mask for sensitivity measurement (MDRM MODEL 4000-5-FS; Opto-Line International Co.), after patterning exposure with i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp, a compact developing device for photolithography (AD-2000; Takizawa (manufactured by Sangyo Co., Ltd.), and then a cured film of the negative photosensitive resin composition was prepared using a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.).

熱硬化後、作製した硬化膜を基板から削りとり、アルミセルに約10mg入れた。このアルミセルを、熱重量測定装置(TGA-50;島津製作所社製)を用い、窒素雰囲気中、30℃にて10分間保持した後、昇温速度10℃/分で150℃まで昇温させ、その後、150℃で30分間保持し、さらに昇温速度10℃/分で500℃まで昇温させながら熱重量分析を行った。150℃で30分間加熱した後の重量100質量%に対して、さらに加熱した場合の350℃での重量残存率を(M)質量%、400℃での重量残存率を(M)質量%とし、耐熱性の指標として、高温重量残存率差((M)-(M))を算出した。After thermal curing, about 10 mg of the prepared cured film was scraped off from the substrate and placed in an aluminum cell. Using a thermogravimetric measuring device (TGA-50; manufactured by Shimadzu Corporation), the aluminum cell was held in a nitrogen atmosphere at 30°C for 10 minutes, and then heated to 150°C at a heating rate of 10°C/min. After that, the temperature was maintained at 150° C. for 30 minutes, and thermogravimetric analysis was performed while the temperature was increased to 500° C. at a temperature increase rate of 10° C./min. The weight residual rate at 350 ° C. when further heated is (M a ) mass %, and the weight residual rate at 400 ° C. is (M b ) mass with respect to the weight 100 mass % after heating at 150 ° C. for 30 minutes. %, and as an index of heat resistance, the high-temperature weight residual rate difference ((M a )−(M b )) was calculated.

下記のように判定し、高温重量残存率差が25.0質量%以下となる、A+、A、及びBを合格とし、高温重量残存率差が15.0%以下となる、A+及びAを耐熱性良好とし、高温重量残存率差が5.0%以下となる、A+を耐熱性優秀とした。
A+:高温重量残存率差が0~5.0%
A:高温重量残存率差が5.1~15.0%
B:高温重量残存率差が15.1~25.0%
C:高温重量残存率差が25.1~35.0%
D:高温重量残存率差が35.1~45.0%
E:高温重量残存率差が45.1~100%。
Determined as follows, A +, A, and B with a high-temperature weight residual rate difference of 25.0% by mass or less are accepted, and A + and A with a high-temperature weight residual rate difference of 15.0% or less. A+ was judged to be excellent in heat resistance when the heat resistance was good and the difference in high-temperature weight residual rate was 5.0% or less.
A+: high temperature weight residual rate difference is 0 to 5.0%
A: High temperature weight residual rate difference is 5.1 to 15.0%
B: High temperature weight residual rate difference is 15.1 to 25.0%
C: High-temperature weight residual rate difference is 25.1 to 35.0%
D: High-temperature weight residual rate difference is 35.1 to 45.0%
E: High-temperature weight residual rate difference is 45.1 to 100%.

(14)遮光性(光学濃度(以下、「OD」)値)
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像した後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を作製した。
(14) Light shielding property (optical density (hereinafter, “OD”) value)
A grayscale mask for sensitivity measurement (MDRM MODEL 4000-5-FS; Opto-Line International Co.), after patterning exposure with i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp, a compact developing device for photolithography (AD-2000; Takizawa (manufactured by Sangyo Co., Ltd.), and then a cured film of the negative photosensitive resin composition was prepared using a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.).

透過濃度計(X-Rite 361T(V);X-Rite社製)を用いて、作製した硬化膜の入射光強度(I)及び透過光強度(I)をそれぞれ測定した。遮光性の指標として、OD値を下記式により算出した。
OD値=log10(I/I)。
Using a transmission densitometer (X-Rite 361T(V); manufactured by X-Rite), the incident light intensity (I 0 ) and transmitted light intensity (I) of the prepared cured film were measured. As an indicator of the light shielding property, the OD value was calculated by the following formula.
OD value = log10 ( I0 /I).

(15)絶縁性(表面抵抗率)
下記、実施例1記載の方法で、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像した後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、ネガ型感光性樹脂組成物の硬化膜を作製した。高抵抗抵抗率計(“ハイレスタ”UP;三菱化学社製)を用いて、作製した硬化膜の表面抵抗率(Ω/□)を測定した。
(15) Insulation (surface resistivity)
A grayscale mask for sensitivity measurement (MDRM MODEL 4000-5-FS; Opto-Line International Co.), after patterning exposure with i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm) of an ultra-high pressure mercury lamp, a compact developing device for photolithography (AD-2000; Takizawa (manufactured by Sangyo Co., Ltd.), and then a cured film of the negative photosensitive resin composition was prepared using a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.). The surface resistivity (Ω/□) of the prepared cured film was measured using a high resistance resistivity meter (“Hiresta” UP; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

(16)有機ELディスプレイの発光特性
(有機ELディスプレイの作製方法)
図4に、使用した基板の概略図を示す。まず、38×46mmの無アルカリガラス基板47に、スパッタ法により、ITO透明導電膜10nmを基板全面に形成し、第1電極48としてエッチングし、透明電極を形成した。また、第2電極を取り出すため補助電極49も同時に形成した(図4(工程1))。得られた基板を“セミコクリーン”(登録商標)56(フルウチ化学社製)で10分間超音波洗浄し、超純水で洗浄した。次に、この基板上に、ネガ型感光性樹脂組成物を実施例1に記載された方法で塗布及びプリベークし、所定のパターンを有するフォトマスクを介してパターンニング露光、現像及びリンスした後、加熱し熱硬化させた。以上の方法で、幅70μm及び長さ260μmの開口部が、幅方向にピッチ155μm及び長さ方向にピッチ465μmで配置され、それぞれの開口部が第1電極を露出せしめる形状の絶縁層50を、基板有効エリアに限定して形成した(図4(工程2))。なお、この開口部が、最終的に有機ELディスプレイの発光画素となる。また、基板有効エリアは、16mm四方であり、絶縁層50の厚さは、約1.0μmで形成した。
(16) Light Emitting Characteristics of Organic EL Display (Method of Making Organic EL Display)
FIG. 4 shows a schematic diagram of the substrate used. First, an ITO transparent conductive film of 10 nm was formed on the entire surface of the alkali-free glass substrate 47 of 38×46 mm by sputtering, and etched as the first electrode 48 to form a transparent electrode. At the same time, an auxiliary electrode 49 was also formed to extract the second electrode (FIG. 4 (step 1)). The obtained substrate was ultrasonically cleaned for 10 minutes with "Semicoclean" (registered trademark) 56 (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) and then cleaned with ultrapure water. Next, on this substrate, a negative photosensitive resin composition is applied and prebaked by the method described in Example 1, patterning exposure is performed through a photomask having a predetermined pattern, development and rinsing are performed, Heated and thermoset. By the above method, openings with a width of 70 μm and a length of 260 μm are arranged at a pitch of 155 μm in the width direction and a pitch of 465 μm in the length direction, and each opening exposes the first electrode. It is formed only in the effective area of the substrate (FIG. 4 (step 2)). This opening will eventually become the luminescent pixel of the organic EL display. The effective area of the substrate is 16 mm square, and the thickness of the insulating layer 50 is about 1.0 μm.

次に、第1電極48、補助電極49及び絶縁層50を形成した基板を用いて、有機ELディスプレイの作製を行った。前処理として、窒素プラズマ処理を行った後、真空蒸着法により、発光層を含む有機EL層51を形成した(図4(工程3))。なお、蒸着時の真空度は、1×10-3Pa以下であり、蒸着中は蒸着源に対して基板を回転させた。まず、正孔注入層として、化合物(HT-1)を10nm、正孔輸送層として、化合物(HT-2)を50nm蒸着した。次に、発光層に、ホスト材料として、化合物(GH-1)とドーパント材料として、化合物(GD-1)を、ドープ濃度が10%になるように40nmの厚さに蒸着した。その後、電子輸送材料として、化合物(ET-1)と化合物(LiQ)を、体積比1:1で40nmの厚さに積層した。有機EL層で用いた化合物の構造を以下に示す。Next, using the substrate on which the first electrode 48, the auxiliary electrode 49 and the insulating layer 50 were formed, an organic EL display was produced. After performing nitrogen plasma treatment as a pretreatment, an organic EL layer 51 including a light-emitting layer was formed by a vacuum deposition method (FIG. 4 (step 3)). The degree of vacuum during vapor deposition was 1×10 −3 Pa or less, and the substrate was rotated with respect to the vapor deposition source during vapor deposition. First, 10 nm of compound (HT-1) was deposited as a hole injection layer, and 50 nm of compound (HT-2) was deposited as a hole transport layer. Next, the compound (GH-1) as a host material and the compound (GD-1) as a dopant material were deposited on the light-emitting layer to a thickness of 40 nm so that the doping concentration was 10%. After that, the compound (ET-1) and the compound (LiQ) as electron transport materials were laminated at a volume ratio of 1:1 to a thickness of 40 nm. Structures of compounds used in the organic EL layer are shown below.

Figure 0007255182000048
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次に、化合物(LiQ)を2nm蒸着した後、MgAg(マグネシウム/銀=10/1(体積比))を100nm蒸着して第2電極52とし、反射電極を形成した(図4(工程4))。その後、低湿窒素雰囲気下、エポキシ樹脂系接着剤を用いて、キャップ状ガラス板を接着することで封止をし、1枚の基板上に5mm四方のボトムエミッション型有機ELディスプレイを4つ作製した。なお、ここでいう膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。 Next, after vapor-depositing a compound (LiQ) to a thickness of 2 nm, MgAg (magnesium/silver=10/1 (volume ratio)) was vapor-deposited to a thickness of 100 nm to form a second electrode 52, forming a reflective electrode (FIG. 4 (step 4) ). After that, in a low-humidity nitrogen atmosphere, a cap-shaped glass plate was adhered using an epoxy resin-based adhesive for sealing, and four 5 mm square bottom emission type organic EL displays were produced on one substrate. . The film thickness referred to herein is a value displayed by a crystal oscillation type film thickness monitor.

(発光特性評価)
上述した方法で作製した有機ELディスプレイを、10mA/cmで直流駆動にて発光させ、非発光領域や輝度ムラなどの発光不良がないかを観察した。作製した有機ELディスプレイを、耐久性試験として、80℃で500時間保持した。耐久性試験後、有機ELディスプレイを、10mA/cmで直流駆動にて発光させ、発光領域や輝度ムラなどの発光特性に変化がないかを観察した。下記のように判定し、耐久試験前の発光領域面積を100%とした場合の、耐久試験後の発光領域面積が80%以上となる、A+、A、及びBを合格とし、発光領域面積が90%以上となる、A+及びAを発光特性良好とし、発光領域面積が95%以上となる、A+を発光特性優秀とした。
A+:耐久試験後の発光領域面積が95~100%
A:耐久試験後の発光領域面積が90~94%
B:耐久試験後の発光領域面積が80~89%
C:耐久試験後の発光領域面積が70~79%
D:耐久試験後の発光領域面積が50~69%
E:耐久試験後の発光領域面積が0~49%。
(Evaluation of emission characteristics)
The organic EL display manufactured by the method described above was made to emit light by direct-current driving at 10 mA/cm 2 , and was observed for light emission defects such as non-light-emitting areas and luminance unevenness. The produced organic EL display was held at 80° C. for 500 hours as a durability test. After the durability test, the organic EL display was caused to emit light by direct current driving at 10 mA/cm 2 , and it was observed whether or not there was any change in light emission characteristics such as light emission area and luminance unevenness. Judgment is made as follows, and when the light-emitting region area before the durability test is 100%, the light-emitting region area after the durability test is 80% or more, and A+, A, and B are passed, and the light-emitting region area is A+ and A with 90% or more were defined as good light emission characteristics, and A+ with a light emission area of 95% or more were defined as excellent light emission characteristics.
A+: 95 to 100% of the light-emitting area after the endurance test
A: Light-emitting region area after durability test is 90 to 94%
B: 80 to 89% of light-emitting area after durability test
C: 70 to 79% of light-emitting area after durability test
D: 50 to 69% of light-emitting area after durability test
E: 0 to 49% of the light-emitting area after the durability test.

[実施例1]
黄色灯下、OXL-21を0.152g秤量し、MBAを7.274g、PGMEAを5.100g添加し、攪拌して溶解させた。次に、合成例1で得られたポリイミド(PI-1)の30質量%のMBA溶液を6.566g、DPHAの50質量%のMBA溶液を0.606g、DPCA-60の50質量%のMBA溶液を1.515g添加して攪拌し、均一溶液として調合液を得た。次に、調製例1で得られた顔料分散液(Bk-1)を7.323g秤量し、ここに、上述した方法によって得られた調合液を17.677g添加して攪拌し、均一溶液とした。その後、得られた溶液を0.45μmφのフィルターでろ過し、組成物1を調製した。
[Example 1]
Under a yellow light, 0.152 g of OXL-21 was weighed, 7.274 g of MBA and 5.100 g of PGMEA were added and dissolved by stirring. Next, 6.566 g of 30% by mass MBA solution of polyimide (PI-1) obtained in Synthesis Example 1, 0.606 g of 50% by mass MBA solution of DPHA, 50% by mass of MBA of DPCA-60 1.515 g of the solution was added and stirred to obtain a preparation as a homogeneous solution. Next, 7.323 g of the pigment dispersion (Bk-1) obtained in Preparation Example 1 was weighed, and 17.677 g of the prepared liquid obtained by the method described above was added and stirred to form a uniform solution. bottom. Thereafter, the resulting solution was filtered through a 0.45 μmφ filter to prepare composition 1.

調製した組成物1を、ITO基板上にスピンコーター(MS-A100;ミカサ社製)を用いて任意の回転数でスピンコーティングにより塗布した後、ブザーホットプレート(HPD-3000BZN;アズワン社製)を用いて110℃で120秒間プリベークし、膜厚約1.8μmのプリベーク膜を作製した。 After applying the prepared composition 1 on the ITO substrate by spin coating at an arbitrary rotation speed using a spin coater (MS-A100; manufactured by Mikasa), a buzzer hot plate (HPD-3000BZN; manufactured by AS ONE) was applied. was prebaked at 110° C. for 120 seconds to prepare a prebaked film having a film thickness of about 1.8 μm.

作製したプリベーク膜を、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて、2.38質量%TMAH水溶液でスプレー現像し、プリベーク膜(未露光部)が完全に溶解する時間(Breaking Point;以下、「B.P.」)を測定した。 The prepared pre-baked film is spray-developed with a 2.38% by mass TMAH aqueous solution using a small developing device for photolithography (AD-2000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), and the pre-baked film (unexposed area) is completely dissolved. (Breaking Point; hereinafter referred to as "B.P.") was measured.

上述と同様にプリベーク膜を作製し、作製したプリベーク膜を、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、感度測定用のグレースケールマスク(MDRM MODEL 4000-5-FS;Opto-Line International社製)を介して、超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光した。露光後、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて、2.38質量%TMAH水溶液で現像し、水で30秒間リンスした。現像時間は、B.P.の1.5倍とした。 A pre-baked film is prepared in the same manner as described above, and the prepared pre-baked film is applied to a gray scale mask (MDRM MODEL 4000-5) for sensitivity measurement using a double-sided alignment single-sided exposure apparatus (mask aligner PEM-6M; manufactured by Union Optical Co. -FS (manufactured by Opto-Line International), patterning exposure was performed with i-line (wavelength: 365 nm), h-line (wavelength: 405 nm), and g-line (wavelength: 436 nm) of an extra-high pressure mercury lamp. After exposure, using a compact developing device for photolithography (AD-2000; manufactured by Takizawa Sangyo Co., Ltd.), the film was developed with a 2.38% by mass TMAH aqueous solution and rinsed with water for 30 seconds. The development time is B.I. P. 1.5 times.

現像後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、250℃で熱硬化させ、膜厚約1.2μmの硬化膜を作製した。熱硬化条件は、窒素雰囲気下、250℃で60分間熱硬化させた。 After development, using a high-temperature inert gas oven (INH-9CD-S; manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.), it was thermally cured at 250° C. to prepare a cured film having a thickness of about 1.2 μm. As for the heat curing conditions, heat curing was performed at 250° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere.

[実施例2~83及び比較例1~8]
実施例1と同様に、組成物2~91を表3-1~表14-1に記載の組成にて調製した。得られた各組成物を用いて、実施例1と同様に、基板上に組成物を成膜し、感光特性及び硬化膜の特性の評価を行った。これらの評価結果をまとめて、表3-2~表14-2に示す。なお、比較しやすくするために、表4-1~表5-1、表7-1~表13-1、表4-2~表5-2、及び表7-2~表13-2のそれぞれに、実施例7の組成及び評価結果を記載した。
[Examples 2 to 83 and Comparative Examples 1 to 8]
Compositions 2 to 91 were prepared in the same manner as in Example 1 with the compositions shown in Tables 3-1 to 14-1. Using each of the obtained compositions, a composition was formed on a substrate in the same manner as in Example 1, and the photosensitive properties and properties of the cured film were evaluated. These evaluation results are summarized in Tables 3-2 to 14-2. For ease of comparison, Tables 4-1 to 5-1, Tables 7-1 to 13-1, Tables 4-2 to 5-2, and Tables 7-2 to 13-2 The composition and evaluation results of Example 7 are described respectively.

Figure 0007255182000049
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Figure 0007255182000050
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Figure 0007255182000051
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Figure 0007255182000052
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Figure 0007255182000053
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Figure 0007255182000054
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Figure 0007255182000055
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Figure 0007255182000060
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Figure 0007255182000061
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Figure 0007255182000071
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Figure 0007255182000072
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[実施例84]
(偏光層を有しない有機ELディスプレイの製造方法)
作製する有機ELディスプレイの概略を図5に示す。まず、38×46mmの無アルカリガラス基板53上に、電子ビーム蒸着法により、クロムと金の積層膜を成膜し、エッチングによりソース電極54とドレイン電極55を形成した。次に、APC(銀/パラジウム/銅=98.07/0.87/1.06(質量比))をスパッタにより100nm成膜し、エッチングによりパターン加工してAPC層を形成し、さらに、APC層の上層にITOをスパッタにより10nm成膜し、エッチングにより、第1電極として反射電極56を形成した。電極表面を酸素プラズマで洗浄した後、スパッタ法により、アモルファスIGZOを成膜し、エッチングによりソース・ドレイン電極間に酸化物半導体層57を形成した。次に、スピンコート法により、ポジ型感光性ポリシロキサン系材料(SP-P2301;東レ社製)を成膜し、フォトリソグラフィーにより、ビアホール58と画素領域59を開口した後、熱硬化させてゲート絶縁層60を形成した。その後、電子ビーム蒸着法により、金を成膜し、エッチングによりゲート電極61を形成することで、酸化物TFTアレイとした。
[Example 84]
(Manufacturing method of organic EL display without polarizing layer)
An outline of the organic EL display to be produced is shown in FIG. First, a laminated film of chromium and gold was formed on a non-alkali glass substrate 53 of 38×46 mm by electron beam evaporation, and a source electrode 54 and a drain electrode 55 were formed by etching. Next, APC (silver/palladium/copper = 98.07/0.87/1.06 (mass ratio)) was deposited by sputtering to a thickness of 100 nm, and patterned by etching to form an APC layer. An ITO film of 10 nm was formed on the upper layer of the layer by sputtering, and a reflective electrode 56 was formed as a first electrode by etching. After the electrode surface was washed with oxygen plasma, an amorphous IGZO film was formed by sputtering, and an oxide semiconductor layer 57 was formed between the source and drain electrodes by etching. Next, a film of a positive photosensitive polysiloxane material (SP-P2301; manufactured by Toray Industries, Inc.) is formed by spin coating, via holes 58 and pixel regions 59 are opened by photolithography, and then heat cured to form a gate. An insulating layer 60 was formed. After that, a gold film was formed by electron beam evaporation, and a gate electrode 61 was formed by etching to form an oxide TFT array.

上述した実施例1記載の方法によって、組成物7を、酸化物TFTアレイ上に塗布及びプリベークして成膜し、所定のパターンを有するフォトマスクを介してパターニング露光、現像及びリンスして画素領域を開口した後、熱硬化させて、遮光性を有するTFT保護層/画素分割層62を形成した。以上の方法で、幅70μm及び長さ260μmの開口部が、幅方向にピッチ155μm及び長さ方向にピッチ465μmで配置され、それぞれの開口部が反射電極を露出せしめる形状の画素分割層を、基板有効エリアに限定して形成した。なお、この開口部が、最終的に有機ELディスプレイの発光画素となる。また、基板有効エリアは、16mm四方であり、画素分割層の厚さは、約1.0μmで形成した。 By the method described in Example 1 above, the composition 7 is coated and pre-baked on the oxide TFT array to form a film, patterned through a photomask having a predetermined pattern, exposed to light, developed and rinsed to form a pixel region. was opened and then thermally cured to form a TFT protective layer/pixel dividing layer 62 having a light shielding property. By the above method, the pixel division layer was formed on the substrate with openings having a width of 70 μm and a length of 260 μm arranged at a pitch of 155 μm in the width direction and a pitch of 465 μm in the length direction, and each opening exposing the reflective electrode. Formed only in the effective area. It should be noted that this opening will eventually become the light-emitting pixel of the organic EL display. The substrate effective area was 16 mm square, and the thickness of the pixel division layer was about 1.0 μm.

次に、上述した(16)記載の方法で、正孔注入層として化合物(HT-1)、正孔輸送層として化合物(HT-2)、ホスト材料として化合物(GH-1)、ドーパント材料として化合物(GD-1)、電子輸送材料として化合物(ET-1)と化合物(LiQ)を用いて、有機EL発光層63を形成した。 Next, by the method described in (16) above, the compound (HT-1) as the hole injection layer, the compound (HT-2) as the hole transport layer, the compound (GH-1) as the host material, and the dopant material An organic EL light-emitting layer 63 was formed using the compound (GD-1) and the compound (ET-1) and the compound (LiQ) as electron transport materials.

その後、蒸着法により、MgAg(マグネシウム/銀=10/1(体積比))を10nm成膜し、エッチングにより、第2電極として透明電極64を形成した。次いで、低湿窒素雰囲気下、有機ELシール材(ストラクトボンド(登録商標)XMF-T;三井化学社製)を用いて封止膜65を形成した。さらに、無アルカリガラス基板66を、封止膜上に貼りあわせ、1枚の基板上に5mm四方の、偏光層を有しないトップエミッション型有機ELディスプレイを4つ作製した。なお、ここでいう膜厚は、水晶発振式膜厚モニター表示値である。 Thereafter, a film of MgAg (magnesium/silver=10/1 (volume ratio)) of 10 nm was formed by vapor deposition, and a transparent electrode 64 was formed as a second electrode by etching. Next, in a low humidity nitrogen atmosphere, a sealing film 65 was formed using an organic EL sealing material (Structbond (registered trademark) XMF-T; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). Further, an alkali-free glass substrate 66 was bonded onto the sealing film, and four top emission type organic EL displays each having a size of 5 mm square and having no polarizing layer were produced on one substrate. The film thickness referred to herein is a value displayed by a crystal oscillation type film thickness monitor.

(発光特性評価)
上述した方法で作製した有機ELディスプレイを、10mA/cmで直流駆動にて発光させ、外光を画素分割層部に照射した場合の輝度(Y’)、外光を照射しない場合の輝度(Y)を測定した。外光反射低減の指標として、コントラストを下記式により算出した。
コントラスト=Y/Y’。
(Evaluation of emission characteristics)
The organic EL display manufactured by the method described above is driven to emit light by direct current driving at 10 mA/cm 2 , the luminance (Y′) when the pixel division layer is irradiated with external light, and the luminance (Y′) when external light is not irradiated. Y 0 ) was measured. Contrast was calculated by the following formula as an index of external light reflection reduction.
Contrast = Y0 /Y'.

下記のように判定し、コントラストが0.80以上となる、A+、A、及びBを合格とし、コントラストが0.90以上となる、A+及びAを外光反射低減効果良好とし、コントラストが0.95以上となる、A+を外光反射低減効果優秀とした。上述した方法で作製した有機ELディスプレイは、コントラストが0.90であり、外光反射低減が可能であることを確認した。
A+:コントラストが0.95~1.00
A:コントラストが0.90~0.94
B:コントラストが0.80~0.89
C:コントラストが0.70~0.79
D:コントラストが0.50~0.69
E:コントラストが0.01~0.49。
Determined as follows, A +, A, and B with a contrast of 0.80 or more are accepted, A + and A with a contrast of 0.90 or more are considered to have a good external light reflection reduction effect, and the contrast is 0. 0.95 or higher, A+ was considered excellent in the external light reflection reduction effect. It was confirmed that the organic EL display manufactured by the method described above had a contrast of 0.90 and could reduce external light reflection.
A+: Contrast is 0.95 to 1.00
A: Contrast is 0.90 to 0.94
B: Contrast is 0.80 to 0.89
C: Contrast is 0.70 to 0.79
D: Contrast is 0.50 to 0.69
E: Contrast is 0.01 to 0.49.

[実施例85]
(ハーフトーン特性の評価)
上述した、実施例1記載の方法で、ITO基板上に組成物7のプリベーク膜を5μmの膜厚で成膜し、両面アライメント片面露光装置(マスクアライナー PEM-6M;ユニオン光学社製)を用いて、ハーフトーン特性評価用のハーフトーンフォトマスクを介して、透光部の露光量が、プリベーク後の膜厚が5μmの場合の感度の露光量となるように超高圧水銀灯のi線(波長365nm)、h線(波長405nm)、及びg線(波長436nm)でパターニング露光し、フォトリソ用小型現像装置(AD-2000;滝沢産業社製)を用いて現像した後、高温イナートガスオーブン(INH-9CD-S;光洋サーモシステム社製)を用いて、組成物7の硬化膜を作製した。
[Example 85]
(Evaluation of halftone characteristics)
A pre-baked film of composition 7 was formed on an ITO substrate to a thickness of 5 μm by the method described in Example 1, and a double-sided alignment single-sided exposure apparatus (mask aligner PEM-6M; manufactured by Union Optical Co., Ltd.) was used. Then, through a halftone photomask for evaluating halftone characteristics, the i-line (wavelength 365 nm), h-line (wavelength 405 nm), and g-line (wavelength 436 nm). 9CD-S (manufactured by Koyo Thermo Systems Co., Ltd.) was used to prepare a cured film of composition 7.

ハーフトーンフォトマスクとしては、透光部、遮光部、及び、前記透光部と前記遮光部の間に半透光部を有するフォトマスクを用いた。前記半透光部の透過率(%THT)%がそれぞれ、前記透光部の透過率(%TFT)の10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%及び50%である箇所を有する。前記透光部と前記半透光部は隣接しており、前記半透光部と前記遮光部は隣接している。前記透光部、前記半透光部及び前記遮光部のパターン形状が、いずれもライン形状である箇所を有する。前記透光部及び前記遮光部が、いずれも四角形形状である箇所を有する。前記透光部のパターン寸法が、それぞれ、2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、30μm、40μm、50μm又は100μmである箇所を有する。また、前記遮光部のパターン寸法は10μmである。一方、前記半透光部のパターン寸法は、それぞれ、2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm及び100μmである箇所を有する。As the halftone photomask, a photomask having a light-transmitting portion, a light-shielding portion, and a semi-light-transmitting portion between the light-transmitting portion and the light-shielding portion was used. The transmittance (% T HT )% of the translucent portion is 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, and 40% of the transmittance (% T FT ) of the translucent portion, respectively. , 45% and 50%. The translucent portion and the semi-translucent portion are adjacent, and the semi-translucent portion and the light shielding portion are adjacent. The pattern shapes of the light-transmitting portion, the semi-light-transmitting portion, and the light-shielding portion all have line-shaped portions. Both the translucent part and the light shielding part have a square-shaped part. The pattern dimensions of the light-transmitting portions are 2 μm, 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, 30 μm, 40 μm, 50 μm, or 100 μm. Moreover, the pattern size of the light shielding portion is 10 μm. On the other hand, the semi-transparent portions have pattern dimensions of 2 μm, 5 μm, 10 μm, 15 μm, 20 μm, 25 μm, 30 μm, 35 μm, 40 μm, 45 μm, 50 μm and 100 μm, respectively.

ハーフトーンフォトマスクの一例として、透光部、遮光部及び半透光部の配置、並びに、寸法の一例を、図6に示す。 As an example of a halftone photomask, FIG. 6 shows an example of the arrangement and dimensions of the light-transmitting portion, the light-shielding portion, and the semi-light-transmitting portion.

表面粗さ・輪郭形状測定機(SURFCOM1400D;東京精密社製)を用いて、測定倍率を10,000倍、測定長さを1.0mm、測定速度を0.30mm/sとして、透光部の現像後の膜厚、及び熱硬化後の膜厚(TFT)μmを測定した。半透光部について、透過率の異なる箇所の現像後の膜厚、及び、熱硬化後の膜厚(THT)μmを測定し、現像後に残膜した、半透光部の熱硬化後の最小膜厚(THT/min)μmを求めた。ハーフトーン特性の指標として、最大段差膜厚を下記式により算出した。
最大段差膜厚=(TFT)-(THT/min)。
Using a surface roughness / contour measuring machine (SURFCOM 1400D; manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), the measurement magnification is 10,000 times, the measurement length is 1.0 mm, and the measurement speed is 0.30 mm / s. The film thickness after development and the film thickness (T FT ) μm after thermosetting were measured. For the semi-transparent portion, the film thickness after development and the film thickness (T HT ) μm after thermal curing at locations with different transmittances were measured, and the remaining film after development, after thermal curing of the semi-transparent portion, was measured. A minimum film thickness (T HT/min ) μm was obtained. As an index of halftone characteristics, the maximum step film thickness was calculated by the following formula.
Maximum step film thickness = (T FT )-(T HT/min ).

下記のように判定し、最大段差膜厚が1.0μm以上となる、A+、A、B及びCを合格とし、最大段差膜厚が1.5μm以上となる、A+、A及びBをハーフトーン特性良好とし、最大段差膜厚が2.0μm以上となる、A+及びAをハーフトーン特性優秀とした。上記の方法で作製した組成物7の硬化膜は、透光部の熱硬化後の膜厚(TFT)が4.0μm、半透光部の熱硬化後の最小膜厚(THT/min)が2.3μmであったため、最大段差膜厚が1.7μmであり、ハーフトーン特性良好であることを確認した。
A+:最大段差膜厚が2.5μm以上
A:最大段差膜厚が2.0μm以上かつ2.5μm未満
B:最大段差膜厚が1.5μm以上かつ2.0μm未満
C:最大段差膜厚が1.0μm以上かつ1.5μm未満
D:最大段差膜厚が0.5μm以上かつ1.0μm未満
E:最大段差膜厚が0.1μm以上かつ0.5μm未満
F:最大段差膜厚が0.1μm未満又は現像後に残膜せず測定不能。
A+, A, B, and C with a maximum step thickness of 1.0 μm or more are judged as follows, and A+, A, and B with a maximum step thickness of 1.5 μm or more are halftones. A+ and A having good characteristics and a maximum step thickness of 2.0 μm or more were evaluated as having excellent halftone characteristics. The cured film of Composition 7 prepared by the above method had a film thickness (T FT ) of 4.0 μm after heat curing in the translucent portion, and a minimum film thickness (T HT/min ) was 2.3 μm, the maximum step thickness was 1.7 μm, and it was confirmed that the halftone characteristics were good.
A+: The maximum step thickness is 2.5 μm or more A: The maximum step thickness is 2.0 μm or more and less than 2.5 μm B: The maximum step thickness is 1.5 μm or more and less than 2.0 μm C: The maximum step thickness is 1.0 μm or more and less than 1.5 μm D: Maximum step thickness is 0.5 μm or more and less than 1.0 μm E: Maximum step thickness is 0.1 μm or more and less than 0.5 μm F: Maximum step thickness is 0.5 μm or more Less than 1 μm or no film remaining after development, making measurement impossible.

同様の方法で、実施例86~129として、組成物18~35、60~68、1、5、43、45、47、48、51、53、54、56~59、及び78~81を用い、比較例9~13として、組成物87、88、84、90、及び89を用いて、ハーフトーン特性を評価した。実施例85~129及び比較例9~13の評価結果を表15-1および表15-2に示す。 In the same manner, compositions 18-35, 60-68, 1, 5, 43, 45, 47, 48, 51, 53, 54, 56-59, and 78-81 were used as Examples 86-129. , Comparative Examples 9 to 13, compositions 87, 88, 84, 90, and 89 were used to evaluate the halftone properties. The evaluation results of Examples 85-129 and Comparative Examples 9-13 are shown in Tables 15-1 and 15-2.

Figure 0007255182000073
Figure 0007255182000073

Figure 0007255182000074
Figure 0007255182000074

本発明によるネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、並びに有機ELディスプレイ及びその製造方法は、表示特性や信頼性が向上された有機ELディスプレイに適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The negative photosensitive resin composition, the cured film, the organic EL display, and the method for producing the same according to the present invention are suitable for organic EL displays with improved display characteristics and reliability.

1,12,15,26 ガラス基板
2,16 TFT
3,17 TFT平坦化用の硬化膜
4 反射電極
5a,21a プリベーク膜
5b,21b,28 硬化パターン
6,22 マスク
7,23 活性化学線
8 EL発光層
9,18,64 透明電極
10,29 平坦化用の硬化膜
11 カバーガラス
13 BLU
14 BLUを有するガラス基板
19 平坦化膜
20,30 配向膜
24 BCSを有するガラス基板
25 BLU及びBCSを有するガラス基板
27 カラーフィルタ
31 カラーフィルタ基板
32 BLU、BCS及びBMを有するガラス基板
33 液晶層
34 厚膜部
35a,35b,35c 薄膜部
36a,36b,36c,36d,36e 硬化パターンの断面における傾斜辺
37 下地の基板の水平辺
47,53,66 無アルカリガラス基板
48 第1電極
49 補助電極
50 絶縁層
51 有機EL層
52 第2電極
54 ソース電極
55 ドレイン電極
56 反射電極
57 酸化物半導体層
58 ビアホール
59 画素領域
60 ゲート絶縁層
61 ゲート電極
62 TFT保護層/画素分割層
63 有機EL発光層
65 封止膜
1, 12, 15, 26 glass substrate 2, 16 TFT
3, 17 Cured film for flattening TFT 4 Reflective electrode 5a, 21a Pre-baked film 5b, 21b, 28 Cured pattern 6, 22 Mask 7, 23 Actinic radiation 8 EL emitting layer 9, 18, 64 Transparent electrode 10, 29 Flatness Cured film for curing 11 Cover glass 13 BLU
14 glass substrate with BLU 19 planarization film 20, 30 alignment film 24 glass substrate with BCS 25 glass substrate with BLU and BCS 27 color filter 31 color filter substrate 32 glass substrate with BLU, BCS and BM 33 liquid crystal layer 34 Thick film portions 35a, 35b, 35c Thin film portions 36a, 36b, 36c, 36d, 36e Inclined sides in the cross section of the cured pattern 37 Horizontal sides of underlying substrates 47, 53, 66 Alkali-free glass substrate 48 First electrode 49 Auxiliary electrode 50 Insulating layer 51 Organic EL layer 52 Second electrode 54 Source electrode 55 Drain electrode 56 Reflective electrode 57 Oxide semiconductor layer 58 Via hole 59 Pixel region 60 Gate insulating layer 61 Gate electrode 62 TFT protective layer/Pixel dividing layer 63 Organic EL light emitting layer 65 sealing film

Claims (24)

(A)アルカリ可溶性樹脂、(C1)光重合開始剤、及び(Da)黒色剤を含有するネガ型感光性樹脂組成物であって、
前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、(A1-1)ポリイミド、(A1-2)ポリイミド前駆体、(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選ばれる一種類以上を含む(A1)第1の樹脂を含有し、
前記(A1-1)ポリイミド、前記(A1-2)ポリイミド前駆体、前記(A1-3)ポリベンゾオキサゾール、及び前記(A1-4)ポリベンゾオキサゾール前駆体からなる群より選ばれる一種類以上が、フッ素原子を有する構造単位を、全構造単位の10~100mol%で有し、
前記(C1)光重合開始剤が、(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤を含有し、
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、(I)の構造を有
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、一般式(12)で表される化合物、一般式(13)で表される化合物、及び一般式(14)で表される化合物からなる群より選ばれる一種類以上を含有する
ネガ型感光性樹脂組成物。
(I)ナフタレンカルボニル構造、トリメチルベンゾイル構造、チオフェンカルボニル構造、及びフランカルボニル構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造
Figure 0007255182000075
(一般式(12)~(14)において、X ~X は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、又は炭素数6~15のアリーレン基を表す。Y ~Y は、それぞれ独立して、炭素、窒素、酸素、又は硫黄を表す。R 31 ~R 36 は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルコキシ基、又は炭素数1~10のヒドロキシアルキル基を表す。R 37 ~R 39 は、それぞれ独立して、一般式(15)で表される基、一般式(16)で表される基、一般式(17)で表される基、又は一般式(18)で表される基を表す。R 40 ~R 45 は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、又は炭素数4~10の環を形成する基を表す。R 46 ~R 48 は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルケニル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、又は炭素数2~10のアシル基を表す。R 49 ~R 51 は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。R 52 ~R 54 は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。aは、0~3の整数を表し、bは、0又は1を表し、cは、0~5の整数を表し、dは、0又は1を表し、eは、0~4の整数を表し、fは、0~2の整数を表し、g、h、及びiは、それぞれ独立して、0~2の整数を表し、j、k、及びlは、それぞれ独立して、0又は1を表し、m、n、及びoは、それぞれ独立して、0~10の整数を表す。)
Figure 0007255182000076
(一般式(15)~(18)において、R55~R58は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のアルコキシ基、又は炭素数1~10のヒドロキシアルキル基を表す。aは、0~7の整数を表し、bは、0~2の整数を表し、c及びdは、それぞれ独立して、0~3の整数を表す。)
(A) an alkali-soluble resin, (C1) a photopolymerization initiator, and (Da) a negative photosensitive resin composition containing a black agent,
The (A) alkali-soluble resin is selected from the group consisting of (A1-1) polyimide, (A1-2) polyimide precursor, (A1-3) polybenzoxazole, and (A1-4) polybenzoxazole precursor. (A1) containing a first resin containing one or more types of
At least one selected from the group consisting of the (A1-1) polyimide, the (A1-2) polyimide precursor, the (A1-3) polybenzoxazole, and the (A1-4) polybenzoxazole precursor , having a structural unit having a fluorine atom in 10 to 100 mol% of all structural units,
The (C1) photopolymerization initiator contains (C1-1) an oxime ester photopolymerization initiator,
The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator has the structure (I),
The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator comprises a compound represented by general formula (12), a compound represented by general formula (13), and a compound represented by general formula (14). containing one or more selected from the group
Negative photosensitive resin composition.
(I) one or more structures selected from the group consisting of a naphthalenecarbonyl structure, a trimethylbenzoyl structure, a thiophenecarbonyl structure, and a furancarbonyl structure;
Figure 0007255182000075
(In general formulas (12) to (14), X 1 to X 6 are each independently a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms. represents an arylene group of 1 to 15. Y 1 to Y 3 each independently represent carbon, nitrogen, oxygen or sulfur, R 31 to R 36 each independently represent an alkyl having 1 to 10 carbon atoms a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms . Each independently, a group represented by general formula (15), a group represented by general formula (16), a group represented by general formula (17), or a group represented by general formula (18) Each of R 40 to R 45 is independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or 4 to 10 carbon atoms. Each of R 46 to R 48 is independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. , an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 10 carbon atoms. R 49 to R 51 each independently represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. , a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, a heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group, R 52 to R 54 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. a represents an integer of 0 to 3, b represents 0 or 1, c represents an integer of 0 to 5, d represents 0 or 1, e represents an integer of 0 to 4 f represents an integer of 0 to 2; g, h, and i each independently represent an integer of 0 to 2; j, k, and l each independently represent 0 or 1 and m, n, and o each independently represent an integer from 0 to 10.)
Figure 0007255182000076
(In general formulas (15) to (18), R55 to R58 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a represents an integer of 0 to 7, b represents an integer of 0 to 2, and c and d are respectively independently represents an integer from 0 to 3.)
前記一般式(12)及び前記一般式(13)において、Y In the general formulas (12) and (13), Y 1 及びYand Y 2 が、それぞれ独立して、炭素又は窒素を表し、前記一般式(14)において、Yeach independently represents carbon or nitrogen, and in the general formula (14), Y 3 が硫黄である、請求項1に記載のネガ型感光性樹脂組成物。is sulfur, the negative photosensitive resin composition of claim 1. 前記(Da)黒色剤が、(D1a)黒色顔料を含有し、
前記(D1a)黒色顔料が、(D1a-1)黒色有機顔料として、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料、(D1a-1b)ペリレン系黒色顔料、及び(D1a-1c)アゾ系黒色顔料からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、
請求項1または2に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (Da) black agent contains (D1a) a black pigment,
The (D1a) black pigment consists of (D1a-1) a benzofuranone-based black pigment, (D1a-1b) a perylene-based black pigment, and (D1a-1c) an azo-based black pigment as (D1a-1) a black organic pigment. containing one or more selected from the group,
The negative photosensitive resin composition according to claim 1 or 2 .
前記(D1a-1)黒色有機顔料が、(D1a-1a)ベンゾフラノン系黒色顔料を含有する、
請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (D1a-1) black organic pigment contains (D1a-1a) a benzofuranone-based black pigment,
The negative photosensitive resin composition according to claim 3 .
前記(Da)黒色剤が、(D1a)黒色顔料を含有し、
前記(D1a)黒色顔料が、(D1a-3)二色以上の着色顔料混合物として、(D1a-3a)青色顔料、赤色顔料、及び黄色顔料を含む着色顔料混合物、(D1a-3b)紫色顔料及び黄色顔料を含む着色顔料混合物、(D1a-3c)青色顔料、赤色顔料、及び橙色顔料を含む着色顔料混合物、又は(D1a-3d)青色顔料、紫色顔料、及び橙色顔料を含む着色顔料混合物であって、
前記青色顔料が、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、及びC.I.ピグメントブルー60からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記赤色顔料が、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド179、及びC.I.ピグメントレッド190からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記黄色顔料が、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー192、及びC.I.ピグメントイエロー194からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記紫色顔料が、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット29、及びC.I.ピグメントバイオレット37からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記橙色顔料が、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ64、及びC.I.ピグメントオレンジ72からなる群より選ばれる一種類以上である、
請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (Da) black agent contains (D1a) a black pigment,
The (D1a) black pigment is (D1a-3) a coloring pigment mixture of two or more colors, (D1a-3a) a blue pigment, a red pigment, and a coloring pigment mixture containing a yellow pigment, (D1a-3b) a purple pigment and A colored pigment mixture containing a yellow pigment, (D1a-3c) a colored pigment mixture containing a blue pigment, a red pigment, and an orange pigment, or (D1a-3d) a blue pigment, a purple pigment, and a colored pigment mixture containing an orange pigment. hand,
The blue pigment is C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Blue 15:6, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Blue 60,
The red pigment is C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 149, C.I. I. Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 179, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Red 190,
The yellow pigment is C.I. I. Pigment Yellow 120, C.I. I. Pigment Yellow 151, C.I. I. Pigment Yellow 175, C.I. I. Pigment Yellow 180, C.I. I. Pigment Yellow 181, C.I. I. Pigment Yellow 192, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Yellow 194,
The purple pigment is C.I. I. Pigment Violet 19, C.I. I. Pigment Violet 29, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Violet 37,
The orange pigment is C.I. I. Pigment Orange 43, C.I. I. Pigment Orange 64, and C.I. I. one or more selected from the group consisting of Pigment Orange 72;
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4 .
さらに、(D1b-1)黒色以外の有機顔料として、青色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、橙色顔料、及び緑色顔料からなる群より選ばれる一種類以上を含有し、
前記青色顔料が、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、及びC.I.ピグメントブルー60からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記赤色顔料が、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド179、及びC.I.ピグメントレッド190からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記黄色顔料が、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー192、及びC.I.ピグメントイエロー194からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記紫色顔料が、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット29、及びC.I.ピグメントバイオレット37からなる群より選ばれる一種類以上であって、
前記橙色顔料が、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ64、及びC.I.ピグメントオレンジ72からなる群より選ばれる一種類以上である、
請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Furthermore, (D1b-1) contains at least one selected from the group consisting of blue pigments, red pigments, yellow pigments, purple pigments, orange pigments, and green pigments as organic pigments other than black,
The blue pigment is C.I. I. Pigment Blue 15:4, C.I. I. Pigment Blue 15:6, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Blue 60,
The red pigment is C.I. I. Pigment Red 123, C.I. I. Pigment Red 149, C.I. I. Pigment Red 177, C.I. I. Pigment Red 179, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Red 190,
The yellow pigment is C.I. I. Pigment Yellow 120, C.I. I. Pigment Yellow 151, C.I. I. Pigment Yellow 175, C.I. I. Pigment Yellow 180, C.I. I. Pigment Yellow 181, C.I. I. Pigment Yellow 192, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Yellow 194,
The purple pigment is C.I. I. Pigment Violet 19, C.I. I. Pigment Violet 29, and C.I. I. One or more selected from the group consisting of Pigment Violet 37,
The orange pigment is C.I. I. Pigment Orange 43, C.I. I. Pigment Orange 64, and C.I. I. one or more selected from the group consisting of Pigment Orange 72;
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 4 .
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、さらに、(II)及び(III)からなる群より選ばれる一種類以上の構造を有する、請求項1~6のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。 The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator further has one or more structures selected from the group consisting of (II) and (III), according to any one of claims 1 to 6. A negative photosensitive resin composition.
(II)ニトロ基、カルバゾール構造、及び一般式(11)で表される基 (II) a nitro group, a carbazole structure, and a group represented by general formula (11)
(III)ニトロ基、並びに、フルオレン構造、ジベンゾフラン構造、ジベンゾチオフェン構造、ナフタレン構造、ジフェニルメタン構造、ジフェニルアミン構造、ジフェニルエーテル構造、及びジフェニルスルフィド構造からなる群より選ばれる一種類以上の構造 (III) a nitro group and one or more structures selected from the group consisting of a fluorene structure, a dibenzofuran structure, a dibenzothiophene structure, a naphthalene structure, a diphenylmethane structure, a diphenylamine structure, a diphenylether structure, and a diphenylsulfide structure;
Figure 0007255182000077
Figure 0007255182000077
(一般式(11)において、X(In general formula (11), X 7 は、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数4~10のシクロアルキレン基、又は炭素数6~15のアリーレン基を表す。Xrepresents a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 15 carbon atoms. X 7 が、直接結合、炭素数1~10のアルキレン基、又は炭素数4~10のシクロアルキレン基の場合、Ris a direct bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 4 to 10 carbon atoms, then R 2929 は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。Xis hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. , represents an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group. X 7 が、炭素数6~15のアリーレン基の場合、Ris an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, R 2929 は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、炭素数6~15のアリール基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数4~10の複素環基、炭素数4~10の複素環オキシ基、炭素数2~10のアシル基、又はニトロ基を表す。Ris hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a haloalkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. , a heterocyclic group having 4 to 10 carbon atoms, a heterocyclic oxy group having 4 to 10 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, or a nitro group. R. 3030 は、水素、炭素数1~10のアルキル基、炭素数4~10のシクロアルキル基、又は炭素数6~15のアリール基を表す。aは、0又は1を表し、bは、0~10の整数を表す。)represents hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 4 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. a represents 0 or 1, and b represents an integer of 0-10. )
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、ハロゲンで置換された基を有する、
請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator has a halogen-substituted group,
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 7 .
前記(Da)黒色剤の極大透過波長が、330~410nmであって、
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤の極大吸収波長が、330~410nmであって、
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤の0.01g/Lプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液における、波長360nmの吸光度が0.20以上である、
請求項1~のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (Da) black agent has a maximum transmission wavelength of 330 to 410 nm,
The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator has a maximum absorption wavelength of 330 to 410 nm,
The absorbance at a wavelength of 360 nm in a 0.01 g/L propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) is 0.20 or more.
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 8 .
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤の極大吸収波長が、340~400nmであって、
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤の0.01g/Lプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液における、波長360nmの吸光度が0.25以上である、
請求項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator has a maximum absorption wavelength of 340 to 400 nm,
The absorbance at a wavelength of 360 nm in a 0.01 g/L propylene glycol monomethyl ether acetate solution of the oxime ester photopolymerization initiator (C1-1) is 0.25 or more.
The negative photosensitive resin composition according to claim 9 .
前記(A)アルカリ可溶性樹脂が、さらに、(A2-1)ポリシロキサン、(A2-2)多環側鎖含有樹脂、(A2-3)酸変性エポキシ樹脂、及び(A2-4)アクリル樹脂からなる群より選ばれる一種類以上を含む(A2)第2の樹脂を含有する、
請求項1~10のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (A) alkali-soluble resin further comprises (A2-1) a polysiloxane, (A2-2) a polycyclic side chain-containing resin, (A2-3) an acid-modified epoxy resin, and (A2-4) an acrylic resin. (A2) containing a second resin containing one or more types selected from the group consisting of
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 10 .
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、前記一般式(13)で表される化合物を含有する、
請求項1~11のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator contains a compound represented by the general formula (13),
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 11 .
前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤が、前記一般式(12)で表される化合物及び/又は前記一般式(13)で表される化合物を含有し、
前記一般式(12)、及び前記一般式(13)において、Y及びYが、それぞれ独立して、炭素又は窒素であって、R46及びR47が、少なくとも炭素数1~10のアルケニル基を含み、R49及びR50が、少なくとも炭素数1~10のアルケニル基を含む、
請求項1~11のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
The (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator contains the compound represented by the general formula (12) and/or the compound represented by the general formula (13),
In the general formula (12) and the general formula (13), Y 1 and Y 2 are each independently carbon or nitrogen, and R 46 and R 47 are alkenyl having at least 1 to 10 carbon atoms. wherein R 49 and R 50 comprise an alkenyl group having at least 1 to 10 carbon atoms;
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 11 .
さらに、(F)多官能チオール化合物として、一般式(83)で表される化合物、一般式(84)で表される化合物、及び一般式(85)で表される化合物からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、
請求項1~13のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Figure 0007255182000078
(一般式(83)~(85)において、X42及びX43は、2価の有機基を表す。X44及びX45は、それぞれ独立して、直接結合又は炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。Y42~Y53は、それぞれ独立して、直接結合、炭素数1~10のアルキレン鎖又は一般式(86)で表される基を表す。Z40~Z51は、それぞれ独立して、直接結合又は炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。R231~R242は、それぞれ独立して、炭素数1~10のアルキレン鎖を表す。R243~R245は、それぞれ独立して、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。a、b、c、d、e、f、h、i、j、k、w、及びxは、それぞれ独立して、0又は1を表す。g、及びlは、それぞれ独立して、0~10の整数を表す。m、n、o、p、q、r、s、t、u、v、y、及びzは、それぞれ独立して、0~10の整数を表す。α、及びβは、それぞれ独立して、1~10の整数を表す。)
Figure 0007255182000079
(一般式(86)において、R246は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。Z52は、一般式(87)で表される基又は一般式(88)で表される基を表す。aは、1~10の整数を表し、bは、1~4の整数を表し、cは、0又は1を表し、dは、1~4の整数を表し、eは、0又は1を表す。cが、0の場合、dは、1である。一般式(88)において、R247は、水素又は炭素数1~10のアルキル基を表す。)
Furthermore, (F) the polyfunctional thiol compound is selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (83), the compound represented by the general formula (84), and the compound represented by the general formula (85) containing one or more
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 13 .
Figure 0007255182000078
(In general formulas (83) to (85), X 42 and X 43 represent a divalent organic group. X 44 and X 45 each independently represent a direct bond or an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms. Y 42 to Y 53 each independently represent a direct bond, an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms or a group represented by general formula (86), and Z 40 to Z 51 each independently represent represents a direct bond or an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, R 231 to R 242 each independently represents an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms, and R 243 to R 245 each independently represent an alkylene chain having 1 to 10 carbon atoms. , hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a, b, c, d, e, f, h, i, j, k, w, and x each independently represent 0 or 1 g and l each independently represent an integer of 0 to 10. m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, y and z each independently , represents an integer of 0 to 10. α and β each independently represent an integer of 1 to 10.)
Figure 0007255182000079
(In general formula (86), R 246 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Z 52 represents a group represented by general formula (87) or a group represented by general formula (88). represents an integer of 1 to 10, b represents an integer of 1 to 4, c represents 0 or 1, d represents an integer of 1 to 4, e represents 0 or represents 1. When c is 0, d is 1. In general formula (88), R 247 represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
さらに、(B)ラジカル重合性化合物として、(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物を含有し、
前記(B4)脂環式基含有ラジカル重合性化合物が、縮合多環脂環式骨格を含有する、
請求項14に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Furthermore, (B) contains an alicyclic group-containing radically polymerizable compound as (B) a radically polymerizable compound,
(B4) the alicyclic group-containing radically polymerizable compound contains a condensed polycyclic alicyclic skeleton,
The negative photosensitive resin composition according to claim 14 .
さらに、前記(C1)光重合開始剤が、(C1-2)α-アミノケトン系光重合開始剤、(C1-3)アシルホスフィンオキシド系光重合開始剤及び(C1-4)ビイミダゾール系光重合開始剤からなる群より選ばれる一種類以上を含有し、
前記(C1)光重合開始剤に占める、前記(C1-1)オキシムエステル系光重合開始剤の含有比率が、55~95質量%である、
請求項1~15のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Furthermore, the (C1) photopolymerization initiator includes (C1-2) an α-aminoketone-based photopolymerization initiator, (C1-3) an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator and (C1-4) a biimidazole-based photopolymerization containing one or more selected from the group consisting of initiators,
The content ratio of the (C1-1) oxime ester photopolymerization initiator in the (C1) photopolymerization initiator is 55 to 95% by mass.
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 15 .
さらに、(B)ラジカル重合性化合物として、(B1)フルオレン骨格含有ラジカル重合性化合物及び/又は(B2)インダン骨格含有ラジカル重合性化合物からなる群より選ばれる一種類以上を含有する、
請求項1~16のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Furthermore, as the (B) radically polymerizable compound, one or more selected from the group consisting of (B1) a fluorene skeleton-containing radically polymerizable compound and/or (B2) an indane skeleton-containing radically polymerizable compound,
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 16 .
さらに、(B)ラジカル重合性化合物として、(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物を含有し、
前記(B3)柔軟鎖含有脂肪族ラジカル重合性化合物が、少なくとも1つのラクトン変性鎖及び/又は少なくとも1つのラクタム変性鎖を有する、
請求項1~17のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Furthermore, (B) contains (B3) a flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound as a radically polymerizable compound,
(B3) the flexible chain-containing aliphatic radically polymerizable compound has at least one lactone-modified chain and/or at least one lactam-modified chain,
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 17 .
有機ELディスプレイにおける画素分割層の、段差形状を一括形成するために用いられる、
請求項1~18のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物。
Used to collectively form the stepped shape of the pixel division layer in an organic EL display,
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 18 .
請求項1~19のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物が硬化されてなる、
硬化膜。
The negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 19 is cured,
Hardened film.
請求項20に記載の硬化膜の膜厚1μm当たりの光学濃度が、0.3~5.0であって、
前記硬化膜を画素分割層、電極絶縁層、配線絶縁層、層間絶縁層、TFT平坦化層、電極平坦化層、配線平坦化層、TFT保護層、電極保護層、配線保護層及びゲート絶縁層からなる群より選ばれる一種類以上として備える、
有機ELディスプレイ。
The optical density per 1 μm of film thickness of the cured film according to claim 20 is 0.3 to 5.0,
The cured film is formed into a pixel dividing layer, an electrode insulating layer, a wiring insulating layer, an interlayer insulating layer, a TFT flattening layer, an electrode flattening layer, a wiring flattening layer, a TFT protective layer, an electrode protective layer, a wiring protective layer and a gate insulating layer. Provided as one or more types selected from the group consisting of
organic EL display.
前記硬化膜が、段差形状を有する硬化パターンを含み、
前記段差形状を有する硬化パターンにおける、厚膜部の膜厚を(TFT)μm、及び薄膜部の膜厚を(THT)μmとするとき、前記(TFT)と前記(THT)との膜厚差(ΔTFT-HT)μmが、1.5~10.0μmである、
請求項21に記載の有機ELディスプレイ。
The cured film includes a cured pattern having a step shape,
When the film thickness of the thick film portion is (T FT ) μm and the film thickness of the thin film portion is (T HT ) μm in the cured pattern having the stepped shape, the (T FT ) and the (T HT ) The film thickness difference (ΔT FT-HT ) μm is 1.5 to 10.0 μm,
The organic EL display according to claim 21.
有機ELディスプレイの製造方法であって、
基板上に、請求項1~19のいずれか1項に記載のネガ型感光性樹脂組成物の塗膜を成膜する工程、
前記ネガ型感光性樹脂組成物の塗膜にフォトマスクを介して活性化学線を照射する工程、
アルカリ溶液を用いて現像し、前記ネガ型感光性樹脂組成物のパターンを形成する工程、及び
前記パターンを加熱して、前記ネガ型感光性樹脂組成物の硬化パターンを得る工程、を含む、
有機ELディスプレイの製造方法。
A method for manufacturing an organic EL display,
A step of forming a coating film of the negative photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 19 on a substrate,
a step of irradiating the coating film of the negative photosensitive resin composition with actinic rays through a photomask;
developing with an alkaline solution to form a pattern of the negative photosensitive resin composition; and heating the pattern to obtain a cured pattern of the negative photosensitive resin composition.
A method for manufacturing an organic EL display.
前記フォトマスクが、透光部及び遮光部を含むパターンを有するフォトマスクであって、前記透光部と前記遮光部の間に、透過率が透光部の値より低く、かつ透過率が遮光部の値より高い、半透光部を有するハーフトーンフォトマスクである、
請求項23に記載の有機ELディスプレイの製造方法。
The photomask is a photomask having a pattern including a light-transmitting portion and a light-shielding portion, wherein between the light-transmitting portion and the light-shielding portion, the transmittance is lower than the value of the light-transmitting portion and the light-shielding transmittance. A halftone photomask having a semi-transparent portion higher than the value of the part,
24. The method of manufacturing an organic EL display according to claim 23.
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